研究人员估算：前往火星的最佳出发时机，是太阳最活跃的极大期

美国的宇宙天气研究者发表了这样的估算：在将来的火星载人探查中，“宇宙飞船从地球出发的最合适的时期是太阳活动最大最活跃的时期，加上往返的航行以及执行任务，最好在4年以内”。在极大期间的太阳活动会释放出很多高能量粒子，因此宇航员的放射线照射量会增加，并且这也是人造卫星发生故障的原因。本应是非常危险的太阳最活跃的时期，为何适合火星载人探测？这是因为活跃的太阳活动可以偏转危险的银河放射线，降低宇航员的辐射剂量。

NASA在重启月球载人探测之后，将火星载人探测作为未来的目标。与被大气层和磁层保护的地球不同，宇航员在前往火星大约需要9个月的航行中，将暴露在从宇宙飞来的放射线“宇宙射线”中。如何控制辐射剂量是火星探测的一大课题。

宇宙射线大致分为太阳活动释放的“太阳高能粒子(SEP)”和从太阳系外飞来的“银河宇宙射线(GCR)”。SEP在以11年为周期重复的太阳活动的活跃时期和稳定时期之间增减。在最活跃的“极大期”，容易发生太阳耀斑等突发性活动，SEP的量也会增大。停留在国际空间站的宇航员在太阳耀斑发生时，曾多次躲避到遮蔽较厚的地方。

另一方面，GCR的辐射量很大，而且容易与宇宙射线壁或宇宙射线内部的大气原子核碰撞，产生新生成的二次宇宙射线。

如果只考虑SEP的话，似乎在太阳活动减弱的时期向火星航行比较安全。但是，加利福尼亚州立大学洛杉矶分校的宇宙天气研究人员，对载人探测火星的往返航行和任务期间所接受的有效剂量进行了估算。目前，日本、俄罗斯等宇宙机构将宇航员一生有效剂量的限定值定为1西弗。由于设想火星探测任务的有效剂量标准目前还没有确定，加州大学洛杉矶分校的研究人员以1西弗为上限进行了模拟。

模拟宇宙飞船的设定是，用铝板隔着水，内部有宇航员。以1997年至2014年的数据为基础，计算了靠近地球的行星空间中太阳活动与GCR射线量的关系，如果在太阳活动的最大期后GCR射线量减少，如果宇航员有足够厚的屏蔽层来保护他们免受阳光照射，他们接收到的宇宙射线总量可以减少。据说这是因为在极大期间太阳活动会转移GCR的粒子，使其难以到达宇宙飞船。另外，在1西弗的范围内可以往返火星和任务的最大期间是3.8年。

以模拟为基础，研究地球和火星往返航行时间最短且与太阳活动极大期时间吻合的最佳出发年，据说是2030年或2050年。

因为太阳活动的程度根据太阳的周期不同而不同，因此很难预测未来的活动。另外，如果在宇宙飞船的防护上使用铝以外的材料，其屏蔽性能也有可能提高，因此模拟结果并不能立即决定火星载人探测的“时限”。

活跃的太阳发射的太阳高能粒子不仅增加了宇航员，还增加了地球上航空飞机的辐射剂量，并且可以导致卫星搭载的计算机的误操作和故障，GPS卫星的位置信息的误差扩大等现象的发生，对地上的生活产生了很大的影响。在SEP多发、处于危险期的太阳极大期，利用银河辐射减少的现象进行火星载人探测的想法，可以被认为是“以毒攻毒”的大胆方法。

据说太阳活动高涨的时期和GCR减弱的时期有6 ~ 12个月的差异，实际上用这个方法来决定火星载人探测的出发时间可能很难。姑且不论其可行性，如果设定“将火星载人探测的辐射剂量最小化”这一课题，似乎不能简单地说“太阳高能粒子增加的太阳活动极大期不是最佳选择”。用宇宙飞船所能搭载的尺寸的磁性屏蔽罩来转移银河放射线的技术也还在讨论之中，可能有必要消除假设，并将所有选项“放在桌面上”来解决这些问题。