我们都使用过垃圾袋，这些塑胶制品十分普遍，很难让人联想到它竟然也掌握着载 人上火星的关键。大部分的家用垃圾袋都是由聚乙烯这种聚合物所制成。虽然科学 家早就知道其同位素分子是阻隔危害人体太空辐射的绝佳防护罩，但困难处在於如 何将它由薄膜形状定型成太空船。现在美国太空总署的科学家发明了一种以聚乙烯 为主，称为RXF1的材料，这种材质比铝更轻、更强韧。马歇尔太空飞行中心（Mars -hall Space Flight Center）太空辐射防护计画（Space Radiation Shielding P -roject）的科学家Nasser Barghouty说，这是一种首度结合了高级结构特性与高级 防护特性的新材料。搭乘塑胶太空船到火星？听起来像痴人说梦，但可能这是最安 全的法子。 保护太空人不受太空辐射侵袭，是一项尚未解决的重要问题。一项载人的火星任务 来回需时30个月，还须离开地球磁场的保护范围。部份科学家相信像铝这样的材质 可以提供如绕地轨道任务或月球任务之类短途航程充分的防护，但飞到火星就不行 了。相较之下，塑胶明显是铝的替代品，聚乙烯可以比铝多阻绝50%的太阳闪焰， 15%的宇宙射线。 　　 类似塑胶的材质有另一项优点，就是它们比铝或铅之类的物质，少产生很多「二次 辐射（secondary radiation）」。二次辐射来自防护罩本身，当太空辐射穿透防护 罩的原子时，就引起微量的核子反应。这些反应所产生的一些中子与其他的粒子像 阵雨般进入太空船。二次辐射对太空人健康的危害，甚至可能超过原始的太空辐射 。人们常以为重元素如铅等金属物质是最佳的辐射线防护罩，但它们产生的二次辐 射量远大於如氢或碳一般较轻的元素。 　　 聚乙烯是更好的防护罩的原因在此，它完全由氢与碳构成。虽然这些轻元素无法完 全隔绝太空辐射，但它们可以分裂入射的辐射粒子，大幅度降低危害的程度。这就 好比躲在栅栏後面打雪仗，虽然仍会有少量破碎的雪粒击中你，但你不会感到如一 大团结实的雪块迎面砸下的刺痛。聚乙烯就像是这链条状的栅栏。Barghouty 说： 「事实上，任务成功或失败的关键，就在於将入侵辐射分裂，同时避免产生很多的 二次辐射。这就是我们能够使上力的地方。」 　　 尽管塑胶有很好的防护能力，但显然我们不会用一般的垃圾袋来建构太空船。因此 Barghouty和同事一直尝试致力於如何利用聚乙烯在航太工程上。故而Raj Kaul发明 了RXF1（右上图中便是Raj Kaul拿着一块RXF1）。RXF1在拉张强度上比铝强3倍，重 量却轻了2.6倍，明显高於航太要求的标准。Kaul曾在发展直昇机金属护版的工作中 使用过类似的材料，他说：「因为RXF1是提供弹道防护用，所以它也能弹射开微小 的殒粒；也因为它是纤维性组织，所以可以弯曲覆盖成模版，定型成特定的太空船 组件。」聚乙烯的确切制造细节因为正在申请专利权而保密。强韧度只是太空船外 壳必备的特性之一，抗热能力与可燃程度也很重要。如果太空船在阳光辐射下融解 或是很容易着火，那船舱外壳再强韧也无济於事。纯的聚乙烯极易燃烧，因此RXF1 在抗高温与抗燃性上还需再多做改良。 　　 当然最终的问题还是RXF1能否安全无虞的载人到火星，关於这一点，目前没有人有 确定的答案。太空总署辐射健康部门的主任Frank Cucinotta警告：「某些来自银河 的宇宙辐射能量非常高，无法用限量的防护罩阻隔它；包括聚乙烯在内，所有的材 质都有这个问题。」Cucinotta和他的同事做了到火星致癌率的电脑模拟比较，结果 发现铝制太空船和聚乙烯制太空船竟然没有显着的差别。这项结果与采用的理论模型 息息相关，模型在预估太空辐射对人体细胞的影响程度，同时在损伤状况下生存的情 形。 　　 虽然太空飞行已经数十年了，科学家至今仍然不能完全了解人体对宇宙辐射是如何反 应的。如果Cucinotta的模型正确，额外的聚乙烯防护罩就没有太大实质上的益处。 Barghouty补充提到，因为有许多不确定因素，载人的火星任务还未排定行程；但就 像太空梭与太空站等飞行任务一样有其局限与不足之处，他相信RXF1理论上可以提供 为期30个月的火星任务充分的防护功能。 　　 聚乙烯今天的归宿在垃圾场，明天可能到另一个的星球，到一个人类想像不到的所在。 参考资料：http://www.spacedaily.com/news/materials-05zm.html, 2005.08.26 * 转载自台北天文馆 -- 。○☆ ☆ 。○ 。。○oo 希望每次的相遇 都是美丽的悸动 。。○o ☆ ☆ -- o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心灵交流的桥梁 资讯传递的园地 建筑梦想的别境 o○。 。╠铭传╬筑梦别境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o ○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From：59-121-155-240.dynamic.hin。 ○ 。。