強力な太陽嵐が襲来した際に宇宙飛行士が受ける放射線量を最大約60%低減する「放射線ベスト」の効果が、実際の宇宙飛行実験で確認された。
米航空宇宙局（NASA）とドイツ航空宇宙センター（DLR）、ロッキード・マーティン・スペースなどの国際研究チームは、NASAの無人月探査任務「アルテミス1」に搭載された放射線遮蔽ベスト「アストロラド（AstroRad）」の性能を分析した結果を、国際学術誌「サイエンス・アドバンシズ」に13日発表した。
月や火星を目指す宇宙飛行士にとって脅威の一つが宇宙放射線である。地球では磁場と大気が盾の役割を果たすが、遠宇宙で高エネルギー粒子が一度に降り注ぐ太陽嵐に遭遇すると、短時間でも相当量の放射線に曝露され得るためだ。
しかし太陽嵐の発生時点と強度を正確に予測することは難しい。したがって長期間深宇宙に滞在する宇宙飛行士には、日常的に累積する放射線だけでなく、突発的に襲う強力な太陽嵐にも備える手段が必要である。
研究チームはアルテミス1のOrion宇宙船に、人の組織に類似した材質で作った人体模型「ゾハル」と「ヘルガ」を搭乗させた。ゾハルにはアストロラドを着用させ、ヘルガは防護装備を着用しなかった。模型は乳房と卵巣などが放射線に敏感である点を考慮し女性身体を基準に製作し、内部各所に放射線量を測定する装置1万2000個を設置した。
アストロラドは身体に合わせて動ける柔軟なベスト形状で、内部に放射線遮蔽性能の高い高密度ポリエチレン素材が入る。骨髄や主要臓器のように放射線に脆弱な部位を集中的に保護するよう設計された。
研究チームは宇宙船が地球周辺の強い放射線領域であるバン・アレン帯を通過して得た測定値に基づき、過去に実際の太陽嵐が発生していた場合にどの程度の防護効果があったかを算出した。その結果、1972年8月水準の強力な太陽粒子嵐では宇宙飛行士が受ける放射線量を約60%、1989年10月水準では約40%削減できると推定した。
この結果を長期間の宇宙放射線曝露量に換算すると、それぞれ最大193日分と131日分の深宇宙放射線を回避することに相当する。
着用型遮蔽装備が実用化されれば、太陽嵐発生時の宇宙飛行士の行動様式も変わり得る。宇宙船内部の別途の放射線避難空間にとどまる代わりに、ベストを着用して必要な作業を継続する方式である。
研究チームは「未来の有人深宇宙探査任務の成功は太陽嵐の放射線から宇宙飛行士を保護することにかかっている」と述べ、「アストロラドのような着用型遮蔽装置が、安全で持続可能な深宇宙探査に不可欠な要素となり得る」と説明した。
参考資料
Science Advances（2026）、DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adz1892