宇宙放射線計測の歴史

地磁気圏外（月・火星）の有人活動において、最初の制約となるのは宇宙放射線に対する被ばくです。

水、空気、電力などのインフラが構築されたとしても、宇宙飛行士の軌道上滞在日数は、被ばく線量によって最も制限を受けます。放射線防護のための被ばく線量制限値に対して、実際にフライト中に測定された実効線量を元に、滞在日数・生涯搭乗日数を決定するため、精度の高い宇宙放射線計測が要求されます。

また、安全な宇宙飛行を実現するために、宇宙放射線からの遮蔽・防護も必要です。

宇宙放射線が飛び交う宇宙空間の中での船外活動をイメージ化した図
Space radiation is just one of the many hazards long duration space flight holds for astronauts.
Credit: National Geographic Channel

宇宙放射線計測は、ロシアでは1960年代前半のボストークに始まり、引き続いてソユーズ、サリュートのミッションで行われました。アメリカでも同じく、1965年のGemini4号機から始まり、アポロミッションで引き続き計測が行われました。

両国とも、当時は熱蛍光線量計（TLD) を使って吸収線量を測定していました。TLDには、宇宙放射線中の低い線エネルギー付与（LET）には感度が高いが、高LET成分に対しては感度が減少するという特徴があります。しかし、後の研究によって、人体や生物に重篤な影響のある高いLETを持つ宇宙放射線成分もあわせて測定する線量計の開発が必要とわかりました。そこで開発されたのが、PADLES線量計にも使用されているCR-39プラスチック固体飛跡検出器です。

ボストーク宇宙船の外観（ロシア）

ジェミニ宇宙船の外観（アメリカ）

アポロ月着陸船の外観（アメリカ）

月面でポーズを取るバズ・オルドリン。
ニール・アームストロングが、ヘルメットの遮光板に映った自分とオルドリン両方を撮影した写真。

アポロ11号搭乗員。
左からアームストロング、コリンズ、オルドリン宇宙飛行士。
1969年7月20日、人類最初の有人月着陸ミッションとなった。