火星之旅是一次充满危机的探险，科学家认为空间辐射可严重影响宇航员的健康，这些探测结果都来自好奇号火星探测器。在好奇号前往火星的轨道上，就进行了空间辐射测试，模拟宇航员在前往火星的轨道上接受到的宇宙射线剂量，此前有一个名为火星一号的计划，试图在把志愿者送往火星，前往火星的旅途大约有 180 天，好奇号的辐射评估探测器发现如果宇航员完成这趟旅程的累计辐射剂量为 1.01 希沃特，因此前往火星的宇宙飞船需要特殊的辐射屏蔽措施。
事实上，宇航员在执行太空任务的时候需要严格控制其所受的辐射剂量，欧洲航天局把这一上限限制在 1 个希沃特，超过这一辐射控制线将增加5% 的致命癌症风险，位于科罗拉多州的西南研究所好奇号辐射剂量检测仪的首席研究员唐·哈斯勒认为这个辐射总剂量也违反了美国宇航局的规定，使得宇航员增加患癌症的可能性，美国宇航局也与国家医学科学院合作探讨如果在深空任务中控制辐射总剂量。
当好奇号抵达火星表面时，科学家同样也对火星表面的辐射剂量进行了监测，数据显示宇航员每天辐射剂量大约为 0.64 毫希，而火星表面的辐射环境是动态的，因此好奇号在一年多的时间内进行了连续监测，尤其是当太阳处于 11 年活动周期的高峰阶段。科学家发现火星表面的辐射环境不仅有太阳辐射，同时也有相当程度的银河宇宙射线，因此火星表面是无法存在微生物的，但这并不意味着火星生命不存在于地下。
科学家怀疑，当我们对火星地下 1 米左右的土壤层进行挖掘时，就有可能发现过去存在的微生物痕迹，从生命演化角度看，火星可能经历了生物灭绝过程，因此地下微生物是最后存在的生命形式。
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