環繞月球運行的”Gateway”太空站將研究太陽輻射和宇宙輻射，以了解太空天氣，這對”阿耳特彌斯”飛行任務以及未來的月球和火星旅行至關重要。其儀器HERMES、ERSA 和IDA 將監測輻射水平，有助於健康風險評估和太空旅行安全，太空站將環繞月球運行，其初期的大部分科學工作將集中在太陽輻射和深空輻射方面。

Gateway太空站將是人類首個環繞月球的太空站，是Artemis任務的重要組成部分，該任務旨在將人類送回月球表面進行科學發現，並為人類首次火星任務指明方向。搭乘Gateway號的太空人將成為第一批以深空為家的人類，在執行任務期間，他們將利用Gateway進行科學研究，並為月面任務做準備。資料來源：美國國家航空暨太空總署、阿爾貝托-貝爾託林、布拉德利-雷諾茲

美國國家航空暨太空總署（NASA）阿特米斯（Artemis）任務的一個重要組成部分–計劃在Gateway上安裝的三台輻射儀器，將幫助科學家們更好地了解如何為宇航員、航天器和硬體在前往月球和火星的途中會遇到的太陽和來自深空的銀河宇宙射線造成的不可預測的太空天氣制定計劃。

太空天氣–在遠離地球和磁層保護的情況下，人類健康和任務成功的主要風險–是描述由太陽驅動的空間波動狀況的總稱。它包括被稱為太陽風的連續粒子流和磁場、被稱為日冕物質拋射的十億噸氣體雲爆炸以及太陽耀斑產生的超強閃光。

在其眾多功能中，Gateway太空站將有助於研究來自太陽的粒子爆炸和磁場對地球磁層（如圖）的影響，以及來自深空的宇宙射線。來源：MSFC / NASA

Gateway將在環繞月球的近直角光環軌道上運行，遠離地球的保護性大氣層和磁場，這些大氣層和磁場在很大程度上保護人類，包括生活在低地軌道國際太空站上的太空人免受太空天氣和輻射的影響。在月球或火星執行任務時，輻射對人體的影響要大得多，暴露在高能量帶電粒子中會對健康造成不利影響，包括增加癌症的風險、改變運動功能和行為，以及組織變性。其他風險還包括可能損壞太空人賴以生存和在太空中安全旅行的飛行器和設備。

Gateway上的三台儀器是太陽物理學環境和輻射測量實驗套件（HERMES）、歐洲輻射感測器陣列（ERSA）和內部劑量計陣列（IDA），它們將提高科學家對太空天氣的認識，幫助他們了解輻射帶來的風險。

太陽物理學環境與輻射量測實驗套件

在位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心的領導下，HERMES將附著在”Gateway”的外部，觀察地球磁尾深處的情況。這將使美國國家航空暨太空總署能夠將其觀測結果與五個”事件和宏觀尺度相互作用時間史” （THEMIS）航天器中的兩個進行比較。能夠同時從不同位置的三個儀器套件收集數據，是重建太陽風隨時間變化的行為的難得機會。

科學有效載荷由安裝在一個平台上的四台儀器組成：磁力計，用於測量Gateway周圍的磁場；微型電子對流望遠鏡（MERiT），用於測量離子和電子；電子靜電分析儀（EEA），用於測量構成太陽風大部分的低能量電子；太陽探測器離子分析儀（SPAN-I），用於測量質子和氧等離子。磁強計、MERiT 和EEA 由戈達德提供，SPAN-I 由加州大學柏克萊分校提供。

歐洲輻射感測器陣列

ERSA由歐洲太空總署（ESA）開發，也將在太空站的”門外”，研究太陽風和來自深空的輻射。 ERSA配備有五台儀器，將測量來自太陽的高能粒子、銀河宇宙射線、中子、離子和磁場，並提供有關太陽系輻射物理學的數據。

這套儀器中包括”對空間輻射合成物的影響”（ICARE-NG）儀器，該儀器將測量電離輻射，電離輻射會產生短暫的電壓尖峰，可能導致電子設備短路。該套件還包括歐洲主動劑量計儀器，它將測量輻射在活體組織中沉積的能量，以便科學家更好地了解人體暴露於輻射的情況。

內部劑量計陣列

同樣由歐空局領導，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）提供額外的科學儀器，IDA 將在”Gateway”內部署，研究輻射屏蔽效應，改進癌症、心血管和中樞神經系統效應的輻射物理模型，幫助評估探索任務中的乘員風險。

IDA對於評估”Gateway”艙的結構對內部可居住空間的輻射屏蔽效果至關重要，因為它位於NASA的”居住與後勤前哨”（HALO）艙內，而該艙將作為宇航員的初始乘員艙。此陣列將能夠直接比較內部和外部輻射環境，因為ERSA 中有類似的儀器。

研究不可預測的空間天氣的能力是Gateway在深空進行持續探索和研究的眾多能力之一。這個小型太空站將包括各種來訪太空船的對介面、乘員生活和工作空間，以及研究人類健康和生命科學等領域的額外科學調查。 Gateway將成為開發支援未來月球和火星探索的技術和能力的重要平台。

編譯自: ScitechDaily