2025, Vol. 45
空间辐射是载人航天长期飞行及深空探测面临的最重要的有害环境因素之一，为保障航天员健康和任务完成必须进行辐射防护。辐射防护是始于剂量限值制定和任务规划，并延续到航天员返回后随访的一项长时程活动。根据国际放射防护委员会(ICRP)提出的可合理达到的尽可能低(ALARA)原则，在载人航天活动中应采取适宜的防护措施，尽可能降低航天员受到辐射剂量，另外还要采取必要的生物防护措施，减缓辐射损伤[1]。我国载人航天工程，作为中国空间科学实验的重大战略工程，自1992年9月21日实施以来已经完成29人次、累计2 554人天(截至2023年10月30日8 ∶00)的近地轨道载人飞行，后续还将进行载人月球探测等深空探测任务，我国航天环境医学相关团队致力于空间辐射防护任务，在辐射生物学和剂量学研究的基础上，形成剂量限值、剂量监测、风险评估、防护技术组成的空间辐射防护体系。本文从限值、风险评估、防护技术三方面结合我国空间飞行实践，介绍防护体系现状及后续发展方向。
一、空间辐射环境风险与挑战载人航天期间航天员不可避免地要暴露于空间辐射环境，认识空间辐射环境及其对人体的健康风险是制定空间辐射防护和监测方案的基础，随着深空探测任务的不断拓展，航天员所接触的辐射环境更为恶劣、风险增大，给辐射防护提出更大的挑战。
1. 空间辐射环境：空间辐射来源主要包括地球捕获辐射带(TRP)、银河宇宙射线(GCR)、太阳粒子事件(SPE)，成分主要为带电粒子，还存在带电粒子与星球表面或航天器材料发生相互作用产生的次级粒子以及部分大气反照中子。空间电离辐射环境与飞行所处的轨道高度、星体磁场强度、太阳活动、星体周围大气、星体表面物质等有关，表现为能谱和剂量率存在较大的差异，因为辐射在由表及里的身体组织内穿行过程中，会逐渐损失能量或被阻止，因此，剂量在体内分布不均匀性，入射皮肤剂量可以直接监测、骨髓剂量和有效剂量主要通过计算。在没有太阳粒子事件、较薄屏蔽下，相同暴露时长的骨髓剂量从大到小的顺序是自由空间、火星表面、月面、近地轨道，其中自由空间的剂量是近地轨道的3倍[2-3]。皮肤和骨髓的剂量比在近地轨道大于近地轨道外，与近地轨道粒子能量较小穿透能力较弱有关。详见表 1[2-6]。
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表 1 不同空间天然环境的辐射对比 Table 1 Comparison of radiation in natural environment of different spaces |
2. 航天员面临的辐射风险：辐射健康效应包括组织器官的确定性效应(急性辐射综合征和远期非癌效应)和随机性效应(致癌或遗传疾病)，发生这些效应的概率则为辐射健康效应风险(辐射风险)。基于地面核爆、放疗、辐射职业人群健康调查推断，载人飞行任务航天员辐射健康效应包括：①SPE引发的急性确定性效应，表现为急性辐射综合征(ARS)，如淋巴细胞减少(骨髓型)、恶心、呕吐(脑型)、腹泻(胃肠型)、脱发、溃疡等。②SPE、GCR等引发的远期效应，如迟发性心血管疾病和白内障等非癌疾病、癌症或遗传性疾病[7-9]。近地轨道，由于地磁场和稠密大气层保护，SPE造成的剂量较小，一般不会引发急性确定效应；长期飞行，GCR累计剂量增大，可能发生远后组织器官效应、致癌效应风险增大；长期深空飞行，SPE剂量显著增大，急性确定效应风险增大。
空间飞行或地面模拟辐射实验中发现空间辐射可以导致多种效应，许多效应风险具有剂量-效应关系，分别是致癌、中枢神经疾病、心血管疾病、眼睛感觉闪光、白内障等7种[10]，但是在航天员流行病研究中得到验证的并不多，目前只有白内障[11]。Kononikhin等[12]进行了航天员健康队列调查，执行过近地轨道(LEO)或登月任务的295名宇航员(每次任务眼晶状体剂量>8 mSv，平均45 mSv)，飞行后5~10年有13.6%的航天员患有白内障，执行空间飞行任务的宇航员(每次任务眼晶状体剂量15~129 mSv)患囊后型白内障风险增加了2.2倍，且具有量效关系。辐射导致航天员致癌、心血管疾病风险增大尚未在航天员流行病学调查得到证实。Reynolds等[13-14]报道，航天员全部癌症发生率略低于公众，肺癌和结肠癌的发生率和死亡率均小于公众，对301名美国航天员(1959—2018年)和117名俄罗斯宇航员(1960—2017年)进行随访，通过逆向逻辑分析方法发现，空间电离辐射不会导致航天员心血管疾病和癌症死亡率的增加。这些不一致的结果可能与航天员数量少、飞行时间短受照剂量小、存在健康者效应等混杂因素有关，也就是说，航天员的基础健康条件比一般人好，可能也是一个主要原因[15]。
3. 空间辐射风险对航天员辐射防护的挑战：与近地轨道相比，载人探月等深空探测任务将面临全新的辐射环境，高生物效能的中子增加、穿透力极强的高能粒子增加使皮肤与深部器官剂量比大幅度减小，这些给辐射防护带来前所未有的挑战。
首先，由于发射能力和载荷限制，无法通过缩短飞行时间和延长与辐射源的距离来减少辐射暴露，屏蔽很难完全阻挡高能带电粒子和中子等空间辐射；其次，遭遇特大SPE时或长期飞行中，可能出现短时间内辐射剂量超过限值的情况，需要紧急躲避或生物防护措施，但是目前SPE预报不准确[8, 16]、剂量监测和计算获得的数据不一致、空间辐射远期效应不明确、急性效应风险模型不成熟，使得空间辐射风险评估不确定性高达300%以上[17]，无法为防护时机提供精准的依据；再次，对于可能出现的生物损伤需要有效的生物防护措施，以提高个体辐射耐受性或减缓辐射损伤，但是空间辐射远期效应机制缺乏系统本质的认识，尚缺乏高效低毒高利用效能的防护药物，难以在有限资源条件下实现精准的防护。科学合理的剂量限值、实时全面的监测、精确的风险评估和有效经济的防护措施，将成为探月及长期深空探测任务辐射环境医学的全新任务。这要求我们必须立足自身任务特点和中国人群特征，开展地面实验研究，积累扎实的实验数据，为飞行任务航天员的健康、安全打下重要的先验根基。
二、辐射剂量限值辐射剂量限值是为了防止确定性(组织反应)效应的发生，并使随机效应风险降低到社会可接受水平，以保证航天员飞行任务中健康高效工作确保任务成功以及飞行后健康。辐射剂量限值的制定，是以对辐射生物学效应的本质认识为起点，以辐射防护相关技术发展为关键，对国家科学能力、技术水平及人文伦理综合统筹的结果。具体而言，就是综合分析确定性效应发生的阈剂量、随机性效应发生的风险以及社会可接受程度等因素，并综合考量可实现性而制定的。1970年美国发布第一份真正意义上的辐射防护指南，之后会根据辐射生物学成果对限值进行经常性审查和更新，力图在知识和能力范围内为航天员提供最佳保护[18]。越来越多的国家建立了针对本国载人航天活动的专项辐射剂量限值。
1.我国载人航天辐射剂量限值确立历程：针对短期和中期飞行任务，基于辐射生物效应、安全冗余和体内剂量分布规律，分别制订了近地轨道飞行的神舟飞船、空间实验室和空间站任务的辐射医学要求，即3、7、30、180 d和1年的皮肤当量剂量限值，并制定了相应的国军标。其中，30 d的皮肤当量剂量限值是根据全身对辐射最敏感器官骨髓的剂量阈值(发生确定效应的最小剂量)，考虑一定安全冗余后制定骨髓的剂量限值，骨髓剂量限值结合近地轨道皮肤骨髓剂量比计算得出皮肤剂量作为皮肤当量剂量限值，并确认该限值剂量下发生随机性效应的风险小于国际认可的可接受风险水平3%[1]，则将该限值作为可以保护全身的皮肤当量剂量限值，在此基础上考虑时间因素对辐射损伤修复的影响制定180 d和1年的限值。这些限值防止飞行中出现任何临床上可检测到的确定性效应且使得随机性效应的发生概率不超过中等职业危险水平，该限值作为载人航天各有关工程部门设计的根本输入，兼顾人的健康、安全和工程可实现性，有力指导了相关设计。面向长期近地轨道驻留任务，航天员中心探索研究了航天员组织器官剂量限值体系，提出了涵盖皮肤、骨髓、眼晶状体等组织器官的剂量限值；面向月球探测，提出了短期飞行组织器官剂量限值和保护全身的皮肤当量剂量限值。
2. 国外载人航天辐射剂量限值：目前各国均制定了近地轨道飞行的辐射剂量限值，美国航空航天局(NASA)暂时将该剂量限值应用到近地轨道外的剂量限值。骨髓的剂量限值各国基本一致，其他组织器官和有效剂量限值相差较大，这与各国制定限值所采用的辐射风险模型、关注的保护目标、各国的本底风险水平不同有关。
NASA航天员辐射暴露限值包括航天员终生职业生涯有效剂量限值，以及短期或职业生涯非癌效应的器官剂量限值。前者旨在保证所有航天员(所有年龄和性别)相对于非暴露人群基线风险平均值的超额致死性风险＜3%；后者旨在保护所有器官不发生短期或远后的非癌效应，按照时间分为30 d、1年和职业生涯限值，按照保护目标分为皮肤、骨髓、眼晶状体、心血管、中枢神经系统(CNS)，并给出除CNS外的非癌效应的相对生物效能(RBE)。
俄罗斯航空航天局(RSA)、欧盟航空航天局(ESA)和加拿大航空航天局(CSA)提出的航天员辐射暴露限值，均包括有效剂量限值和器官剂量限值。对于前者，3个航天机构均采纳了国际放射防护委员会(ICRP) 103号出版物[1]推荐的有效剂量限值1 Sv(ESA后期调整为0.6)，即相当于全因致死性风险10%的剂量，与年龄性别无关。而对于后者——器官剂量限值，则各有不同。RSA主要明确了1~3 d造血器官限值以及30 d、1年、职业生涯限值；ESA主要依据ICRP 60号出版物中的辐射效应阈值，规定了30 d、1年的辐射限值，并与国际空间站(ISS)成员国一致, CSA器官剂量限值采纳NASA限值[19]。
日本航空航天局(JAXA)空间辐射剂量限值包括器官特定剂量当量限值(organ specific dose equivalent limits)和终生最大允许暴露有效剂量限值，单位均为Sv。器官剂量限值包括：①一次照射或者短时间照射的眼睛和皮肤限值。②骨髓、眼睛、皮肤和睾丸的年剂量限值。③皮肤眼睛的职业生涯剂量限值。有效剂量限值则与NASA相似，采用辐射致死性癌症发生风险为3%时对应的剂量，并要求95%置信区间内不超过该风险水平，限值与性别年龄有关，但是数值与NASA略有不同。
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表 2 各国近地轨道飞行的辐射剂量限值(Sv) Table 2 Radiation dose limits for low-earth orbit flights in various countries (Sv) |
3.国内外比较：我国近地轨道飞行任务中只制定了皮肤当量剂量限值，但它实际上是基于辐射最敏感器官骨髓的限值再结合近地轨道皮肤骨髓剂量比换算成皮肤当量剂量，即表征骨髓剂量限值的皮肤剂量，皮肤当量剂量限值实现了对全身各组织器官的保护和随机效应风险降低至可接受的水平，优点是便于工程设计和医学评价实施。其他国家载人航天机构制定的近地轨道的辐射剂量限值，包括多种组织器官限值和有效剂量限值，辐射医学评价时这些限值需要同时满足，评价较为复杂，优点是适合个体化的辐射医学评价。就皮肤剂量限值而言，鉴于它是表征骨髓限值的剂量，我国的限值远低于其他国家；就骨髓剂量限值而言，我国略低于其他国家。
三、航天员辐射风险评估技术现状辐射暴露的效应风险(辐射风险)不能直接测量，辐射风险评估是将测量计算获得的辐射剂量，通过剂量效应风险量效关系模型计算获得辐射风险的过程。
1.辐射风险评估中所用的模型：辐射风险评估所用的模型分为辐射剂量评估模型和辐射风险评估模型。
(1) 辐射剂量评估模型：辐射剂量评估模型是由吸收剂量计算出当量剂量或有效剂量的模型，是利用辐射环境模型、屏蔽模型、人体模型和粒子输送模型计算受照剂量，并根据是否超出限值进行医学评价，评估航天员是否满足不发生确定性效应、非癌效应的要求。空间辐射环境模型是对辐射环境能谱数据进行拟合而成。屏蔽模型主要包含飞行器、服装、着陆器等的材料组成、几何构造、设备布局等详细信息[21]。人体模型由最初简化的几何体模(ICRU推荐的多段椭圆形模型，均质材料)逐步形成包含元素组成、形状体积、器官边界等要素的计算机体模，随着模拟程度增加剂量预估的准确性大大提高。粒子输运模型是描述外部空间辐射环境带电粒子经过飞行器、屏蔽材料、人体组织之后的粒子能谱及剂量。
(2) 辐射风险评估模型：辐射风险评估模型，是依据辐射生物学效应风险的量效函数关系建立的生物物理模型，是由当量剂量或有效剂量计算出辐射效应风险的模型，模型由剂量-效应风险函数方程组成，由此计算获得效应风险，指导航天员医疗防护策略以及后续飞行任务航天员的飞行计划。从效应机制上分为靶效应模型和非靶效应模型[10]。当前通过地基数据或空间飞行任务已经建立辐射与眼睛感觉闪光、白内障、中枢神经疾病、心血管疾病、癌症、标志物或染色体畸变等的量效关系模型，但公认的辐射剂量风险模型只有致癌风险模型，符合线性平方(高剂量下)或线性(低剂量下)关系，它是以日本广岛原子弹幸存者的肿瘤致死率为基础，然后结合剂量剂量率降低效能因子(DDREF)，从高剂量高剂量率的致死率向低剂量低剂量率的推导而得。近来迟发型确定性效应风险成为关注的焦点。
2.国内外空间辐射风险评估应用现状
(1) 国外：Adamczyk等[22]根据飞行器的结构、任务时间表和实施情况对近地轨道外飞行中辐射暴露风险进行预估。还基于SPE发生的概率(1周发生1次大型SPE(∅30＞2×109/cm2)的概率为0.5%，1年发生1次大型SPE的概率为26%)进行长期深空飞行的剂量预估，好奇号若按照往返火星均为180 d、火星表面停留500 d计算，载人登火星过程中航天员接受的GCR有效剂量将达到982.4 mSv，这已经超过3%致癌风险的剂量限值(630~900)mSv。
SPE急性确定性效应风险模型：NASA研发了基于急性辐射风险(BRYNTRN)和器官剂量估算(ARRBOD)代码的SPE急性确定效应风险模型，在模型中输入出舱时间、辐射环境、航天员信息以及屏蔽条件，可以得到器官剂量，并以0.5 Gy-eq作为急性辐射综合征的剂量阈值，预估辐射引起的疾病严重程度[3, 23]。NASA还利用辐射诱导的功能下降(RIPD)模型评估了各种SPE对航天员的影响，将骨髓剂量率0.1 mGy/min作为引起人体急性效应的剂量率阈值[23]。
致癌风险模型：NASA和ESA根据各自的空间辐射癌症风险模型预估的相同任务下的辐射归因致死性癌症风险，NASA预估的风险比ESA的高[24]。例如针对于往返的火星任务，ESA预估的辐射诱发致死性风险(REID)约为2%，而NASA预估的REID约4%。
(2) 我国空间辐射风险评估情况：目前我国近地轨道舱内和出舱活动的辐射风险评估，主要是通过舱内或个人实际测量得到的吸收剂量，乘以品质因数，得到皮肤当量剂量，然后与限值进行比对，评估是否超过限值。当没有实际测量剂量数据时，可以通过环境能谱结合屏蔽能力，计算皮肤剂量。面向长期空间站飞行，综合分析1年以内航天员舱内驻留和出舱活动辐射剂量，得出整个飞行时间及任意3、7 d的辐射剂量均低于相应的辐射剂量限值，满足医学要求。
针对SPE辐射风险评估，以我国人群体态特征测试数据为基准，开发了基于NURBS模型的男性人体站立和蜷缩姿态模型，并据此建立了不同姿态的SPE剂量预估模型，分析论证了皮肤、大脑、眼、心脏和红骨髓的质子注量-剂量转换系数，并纳入模型运算，得到了太阳粒子事件造成的辐射剂量，有力指导了辐射防护实践[25-26]。
针对我国空间飞行辐射环境风险整体评估，基于GCR、SPE和月面中子等辐射环境典型能谱模型、不同材料和厚度的屏蔽模型、不同性别的人体模型和Geant4粒子传输模型计算获得了注量-剂量转换因子数据库，建立了含多组织器官的剂量预估软件。基于此，可以进行飞行任务历经的不同轨道环境、不同飞行器或服装下的组织器官剂量和有效剂量的全面预估和评价。其中，针对载人登月任务辐射粒子为2π方向入射、月壤与初级粒子相互作用产生次级粒子剂量占比较大的特点，建立了月球环境粒子输运模型和2π入射粒子注量-剂量转换数据库，可以预估探月飞行人体组织器官剂量，为登月辐射风险初步预估提供了较为准确的工具。
3.国内外对比：国外已经从辐射剂量和风险两方面开展空间辐射风险评估研究和应用，以地面人群流行病学建立的风险模型为基础，通过地面模拟照射的生物效应量效关系研究对地面风险模型进行修正以便用于航天员辐射风险评估，但是风险不确定度还高达300%以上；我国则主要集中于辐射剂量评估方面，在风险评估模型方面，我国还与国外存在差距。
四、防护技术空间辐射的防护原则是在合理可达的条件下，尽可能降低航天员接受的辐射剂量至剂量限值以下，否则需要采取生物减缓措施。辐射防护技术包括被动防护(质量屏蔽)、主动防护(电磁屏蔽)、生物防护技术。国内外均开展相应的防护技术研究。
1.被动防护(质量屏蔽)：被动防护是指在飞行过程中利用飞行器舱内各种仪器设备、燃料、食物等物质进行科学布局，使各个方向上有大体均匀的质量屏蔽厚度，这样不增加整体载荷而实现辐射防护功能。在未来的登月等任务中可以驻留行星表面的浮土等进行星球表面居住舱的辐射防护。航天员科研训练中心对载人航天废弃物压实产物和14163号月壤样品的屏蔽性能进行仿真计算，证实其都具有良好的屏蔽性能[27-28]。多功能或高性能屏蔽材料可以实现相同辐射防护性能下的载荷减重，或者相同重量下辐射防护功能提高。例如Naito等[29]利用H、He、O、Si、Fe的高能粒子加速器进行飞行器材料屏蔽性能的研究，将常规的舱体结构材料铝换成碳纤维、聚醚醚酮(PEEK)将会使屏蔽性能增加17%。高密度聚乙烯被认为是太空辐射防护的黄金标准，加速器实验显示石蜡基质的氢化锂等更富氢的创新屏蔽材料能更好的降低吸收剂量[30]。6Li10BH4是一种更有效的屏蔽材料，与聚乙烯相比，其剂量减少了20%[31]，聚合物经不同填充材料填充可强材料性能，同时以较低的重量和较少的次级辐射产生提供足够的辐射屏蔽功能，基于这一思路，制备了聚甲基丙烯酸甲酯/多壁碳纳米管(PMMA/MWCNT)纳米复合材料[32]，碳纤维增强塑料(CFRP)比传统的铝具有更好的辐射屏蔽性能，20 g/cm2的CFRP可以使有效剂量和格瑞当量分别降低50%和38%[33]。
航天服屏蔽。意大利资助的PERSON计划研发了在轨水资源填充的辐射水防护服，在舱内遭遇大型SPE时使骨髓剂量减少44%~57%[34-35]。另外为重返月球NASA研发了由高密度、高Z材料和低密度富氢化合物组成的梯度屏蔽层组成的AstroRad防护背心，防止出现SPE急性辐射综合征。
2.主动防护(电磁屏蔽)：主动防护是指利用电场、磁场以及等离子体等将由载人航天器舱外进入舱内的带电粒子偏转出去，从而降低舱内航天员的辐射剂量。主动防护主要包括静电场防护、等离子体防护以及磁场防护(包括约束性和非约束性磁场)等。航天员科研训练中心在等离子防护中做了原理样机，为后续主动防护研究奠定了基础[36]。Geng等[37]报道约束磁场(MC)很容易偏转SPE的质子，对GCR也有一定的屏蔽效果，10 g/cm2 Al屏蔽下，当磁场强度6 T时，可以使1989年10月SPE的皮肤当量剂量由0.839 Sv降至7.21×10-5 Sv，使GCR剂量率由1.83×10-8 Sv/s降至1.28×10-8 Sv/s。蔡明辉等[38]基于单粒子轨道理论和蒙特卡罗方法，研究了不同辐射磁场强度、厚度和结构的屏蔽效果，发现屏蔽效率随磁刚度增大，且当磁刚度一定时，增加磁场强度比增加磁场厚度更有效。长期深空任务中，使用被动屏蔽和主动屏蔽相结合的方法能提升对GCR和SPE的综合屏蔽能力，例如由多个带电平面和带电棒组成的新型静电屏蔽与被动屏蔽组合，可以更有效地降低辐射剂量，比单独使用被动屏蔽有效剂量下降10%~20%[39]。
3.生物防护措施：空间辐射的防护药物是指能抑制辐射损伤的原初阶段，如具有在机体内减少由于辐射作用所产生的自由基，降低氧分压以减轻辐射损伤的氧效应，保护生物敏感分子等作用的物质(防护)，或在照射后早期使用能减轻辐射损伤的发展，促进损伤恢复的药物(缓解)。当航天员在航天器舱内连续暴露于宇宙辐射、地磁捕获辐射，或一般太阳粒子事件构成的空间辐射环境，可服用一些无毒的预防慢性损伤的辐射防护药物或营养制剂；在遭遇特大太阳粒子事件可能导致ARS时，需服用减轻急性损伤的辐射防护药物。按照对辐射损伤的对抗功能，辐射生物防护措施可分为辐射防护剂、辐射调节剂、辐射缓解剂、免疫调节剂[40-41]。针对空间环境特点，研制出高效、低不良反应、高生物利用率的航天辐射防护剂是空间辐射生物防护中的基本任务。
4.我国航天员辐射防护技术实践：近地轨道飞行实践中，已经在飞行前、中、后进行系统防护计划和实施，为航天员提供及时、长时健康保障。
飞行前，重点制定系统全面的辐射安全保障计划，建立全任务剖面空间辐射监测预警系统。一是结合我国载人航天工程实践，制定飞行中辐射安全剂量限值；二是飞行前结合前期飞行及地面数据，测算常规轨道空间环境辐射剂量并开展风险评估；三是重点针对SPE建立预警体系。根据空间天气预报情况，进行全任务周期各时段SPE通量和能量分布分析，绘制剂量点阵图，并指导飞行任务计划安排；四是测算评估南大西洋异常区(SAA)情况，结合我国舱外航天服屏蔽能力和剂量预估，提出飞行任务出舱活动窗口建议。
飞行中，强调空间天气预报、剂量监测和屏蔽措施密切联动，快速有效应对SPE应急风险，并指导出舱窗口具体时间的确定。一是常规进行3 d内天气预报和穿越SAA时间窗预报，分析确定航天员舱外活动日期及具体时段窗口，指导出舱计划；二是对舱内剂量和航天员个人剂量进行实时监测，为辐射风险评估提供监测数据；三是对SPE的应急处置，从SPE警报发出、航天员剂量率密切观测、临时避难区搭建进入、出舱返回等各环节，都要力求快速，尽量减少辐射暴露。
飞行后，着力做好航天员辐射风险评估和康复工作。一是基于本次和以往飞行任务的辐射监测数据进行航天员辐射风险评估，指导航天员后续飞行规划和健康管理；二是定期健康监测和评估；三是基于传统医学、整合医学理念、方法和技术，进行整体调理，促进航天员及早恢复并具备再次执行飞行的能力。
五、后续发展及展望空间辐射对航天员的健康风险仍有许多未解之谜和很高的不确定度，而人类探测宇宙的脚步从未停止，为了有效、精准、经济地进行航天员辐射防护，需要根据载人飞行任务阶段需求逐步建立全面的限值、综合风险评估体系、精准的物理生物综合辐射防护措施，保障航天员安全及任务完成。
1. 限值：目前各国尚未制定专门的近地轨道外飞行的剂量限值，我国面向首次登月、中长期月面科考及火星飞行，应该深入进行模拟SPE和GCR等空间辐射的全身组织器官效应和致癌效应研究，获得远期组织器官效应的阈值和量效关系，基于最新的研究成果逐步制定短期器官剂量限值(皮肤、骨髓、眼晶状体、心血管、脑)、职业生涯器官剂量限值和有效剂量限值的规划，为建立完善的空间辐射剂量限值体系谋篇布局，分阶段有计划实施。
2. 风险评估：鉴于空间飞行任务辐射环境的特殊性，以及国内外辐射风险评估中存在的模型缺乏、根据最恶劣的粒子事件进行的评估、忽视次级粒子等问题，需要基于蒙特卡罗概率方法进行多环境要素、人/船/车/服多元屏蔽结构的复杂粒子传输全物理仿真技术及剂量预估模型研究，需要进行充分的空间辐射生物学研究及其与地面辐射的对比研究，获得空间辐射品质因子、剂量和剂量率降低效应因子、空间辐射敏感性分子标志物，建立致癌、SPE急性损伤评估、免疫、中枢神经、心血管等组织器官远期效应风险评估模型。
3. 防护措施：基于航天员近地轨道外空间辐射剂量预估、工程结构、多功能材料和原位资源的飞行器-着陆器-航天服-月面环境的辐射屏蔽结构设计研究(含SPE紧急避难室的屏蔽组合研究)，完善细化和调整屏蔽躲避方案，进行可移动、易搭建的个体防护装备的研发等。针对可能遭遇的SPE情况和实际工况，进行SPE风险防护或者减缓损伤药物或防护食品的研发，基于药效、副作用、使用方式和使用时机优化药物使用方案。进一步加强空间辐射环境预警与航天员实时剂量监测、空间辐射预警数据的航天员在轨及月面活动预案研究。
利益冲突 无
作者贡献声明 赵亚丽负责整体撰写和修改；娄鹏博、鲁维、张华、邹鹏飞协助论文撰写；吴大蔚负责整体构思和内容审核
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