科学者たちはどのようにしてオリオン宇宙船を放射線から守っているのか

NASAのアルテミス1号ミッションが2022年に月周回飛行に出発した時、宇宙飛行士は乗っていなかったが、ヘルガとゾハルという胴体の形をしたダミー人形2体が搭載されていた。これらは、アルテミス2号と3号ミッションで宇宙飛行士が最終的に飛行する際に、どの程度の放射線にさらされるかをテストするために設計されたものだった。

ドイツ宇宙機関DLRは、放射線研究の最初の結果を発表しました。将来の月探査者にとって朗報となるのは、宇宙船の遮蔽されたエリア内の放射線レベルが許容範囲内にあるように見えることです。地球の磁気圏、そして地上にいる私たちを放射線被曝から守ってくれるヴァン・アレン帯と呼ばれる荷電粒子の領域から外に出ると、放射線への懸念が生じます。低地球軌道を越えて月やその先へ旅する宇宙飛行士は、がん、心血管疾患、その他の健康問題を引き起こす可能性のある放射線に被曝することになります。

新たな研究では、オリオン宇宙船内の放射線被曝量は場所によって大きく異なり、遮蔽されたエリアでは遮蔽されていないエリアの4倍の防護効果が得られることが明らかになりました。しかし、重要なのは宇宙船内の環境だけではありません。この研究では、宇宙船の向きも被曝量に影響を与えることが明らかになりました。ヴァン・アレン帯内側へのフライバイ中に宇宙船を90度回転させることにより、被曝量は50%減少しました。

「この飛行操作によって乗組員の放射線被曝を大幅に低減できることが示されています。これは良い兆候でもあり、オリオンが将来の宇宙飛行士を乗せた宇宙飛行に基本的に適していることを裏付けるものです。私たちの測定データは、将来のミッション設計のための確固たる知識基盤も提供します」と、DLR航空宇宙医学研究所のトーマス・バーガー氏は述べています。

2体のダミー人形は、人体が受ける可能性のある放射線被曝の種類をシミュレートするために使用され、防護服を着用していないダミー人形と放射線防護ベストを着用したダミー人形を比較しました。研究者たちはこの比較データはまだ公表していませんが、分析作業を進めており、まもなく結果を発表できる予定です。

「オリオンカプセル全体に放射線モニターを設置することで、宇宙放射線が宇宙船の遮蔽とどのように相互作用するか、人体に到達する放射線の種類、そしてオリオン内部のどの部分が最も防護効果が高いかなど、貴重な知見が得られています。この知識はESAの宇宙飛行士が深宇宙へ旅立つ前に放射線被曝量を正確に推定し、月やそれ以降のミッションにおける彼らの安全を確保する上で非常に貴重です」と、宇宙医学チームのリーダーであるセルジ・バケル・アラウホ氏は述べています。

この研究はネイチャー誌に掲載された。