欧空局正探索在宇航服中使用水凝胶，以保护宇航员免受致命的宇宙辐射。宇宙辐射是太空旅行的主要威胁，长期任务会导致宇航员暴露于极高剂量的辐射中。传统的水基防护虽然有效，但笨重且存在泄漏风险。水凝胶，一种高吸水性聚合物，能吸收自身重量数百倍的液体，在膨胀状态下能有效保留水分，保证辐射防护的均匀性和安全性，即使防护层破损也不会泄漏，为宇航员提供安全保障。这项技术还有望应用于无人驾驶任务，作为航天器的辐射屏蔽或储水器。

🚀 宇宙辐射是太空旅行的主要危险，长期任务会导致宇航员暴露于极高剂量的辐射中，对健康构成严重威胁。

💧 传统的水基防护被认为是辐射屏蔽的最佳材料之一，但笨重的水容器会限制宇航员的活动，且存在泄漏风险。

🔬 根特大学的研究团队探索使用高吸水性聚合物（SAP）制成的水凝胶，它能吸收自身重量数百倍的液体，保证均匀的分布和防护，即使防护层被刺破，水也不会泄漏，从而给宇航员足够的时间到达安全地点。

🌌 水凝胶还可能应用于无人驾驶任务，作为航天器的辐射屏蔽，或者在优化从水凝胶中取水的方法后用作储水器。

IT之家 2 月 12 日消息，欧空局（ESA）于 2 月 6 日发布博文，称探索在宇航服中使用水凝胶，帮助宇航员抵御致命的宇宙辐射。

太空辐射的风险

IT之家注：宇宙辐射是太空旅行的主要危险之一。在地球大气层外，按照 6 个月任务计算，国际空间站（ISS）上的宇航员会暴露于约 72 毫西弗（mSv）的宇宙辐射中，相当于在地球上几年吸收的辐射量。

在计划中的火星任务中，情况会更糟。当星际飞船飞越地球的保护性磁场时，如果航程持续三年，宇航员将吸收超过 1000 mSv 的辐射，几乎是地球暴露量的 200 倍。

传统水基防护的挑战

研究表明，水是辐射屏蔽的最佳材料之一。它密度相对较高，并且含有大量的氢原子，可以与入射的辐射粒子相互作用并减缓它们的速度。

然而，笨重的水容器会限制宇航员的活动，水分布不均会导致防护不完整，容器破裂会导致水泄漏，这在充满电子设备的环境中尤其危险。

水凝胶的优势

比利时根特大学聚合物化学和生物材料小组（PBM）的研究团队正在探索使用高吸水性聚合物（SAP）作为替代材料，比单独使用水更安全有效。

SAP 是一种能够吸收自身重量数百倍液体的材料，就像浸入水中会膨胀的“生长怪物”玩具一样。在其膨胀状态下，SAP 被称为“水凝胶”。

水凝胶能够保留水分，让其成为太空舱和舱外活动（EVA）航天服的合适辐射防护材料。水凝胶中的水不会自由流动，这保证了均匀的分布和防护。

即使防护层被刺破，水也不会泄漏，从而给宇航员足够的时间到达安全地点。该材料还可能应用于无人驾驶任务 —— 作为航天器的辐射屏蔽，或者在优化从水凝胶中取水的方法后用作储水器。