中國嫦娥四號探測器首次詳細測量了月球表面的強烈輻射,并發(fā)現(xiàn)在這樣的輻射下人類探索月球是安全的。相關研究結果讓研究人員更好地了解未來宇航員需要穿何種程度的防護服。
在上世紀60年代和70年代執(zhí)行阿波羅任務的宇航員攜帶了劑量計測量其輻射暴露程度,但是這些設備記錄不僅僅是他們在月球表面期間受到的輻射量,而是他們整個旅程中受到的總輻射量。研究報告合著者、德國基爾大學物理學家Robert Wimmer-Schweingruber說,從那時起,科學家們不得不從外推法和模型估算宇航員在月球表面受到的輻射量,“我們從未真正在月球上測量過。”
但隨著美國宇航局阿耳特彌斯計劃的公布,人們進行此類測量的興趣再次高漲。該計劃打算在2024年前讓宇航員長期停留月球表面。
去年,嫦娥四號帶著儀器在月球遠端的馮·卡曼隕石坑著陸,創(chuàng)造了歷史。儀器中包括由Wimmer Schweingruber和其德國、中國同事操作的一種新型劑量計。他們近日在《科學進展》上報道稱,該裝置測量了每小時的輻射率,發(fā)現(xiàn)宇航員在月球所受到的輻射量大約是地球上的200倍。
Wimmer Schweingruber說,劑量計被放置于嫦娥四號探測器內(nèi),為其提供了部分遮蔽,就像宇航服對宇航員身體的保護一樣,因此這一發(fā)現(xiàn)對人類探險者非常適用。
Wimmer Schweingruber說,測量到的輻射劑量是位于部分保護性大氣之上時,從美國紐約飛往德國法蘭克福的洲際航班上乘客所受輻射劑量的5到10倍。以地球上的標準來說該輻射量很高,而且輻射是太空飛行中已知的危險之一。美國宇航局明令禁止將其宇航員死于癌癥的風險增加3%以上,但上述測量到的輻射水平仍低于這一要求。
更重要的是,研究人員計算出,覆蓋至少50厘米厚月球土壤的月球基地足以保護宇航員免受輻射威脅。一個深一點兒的艙室用大約10米深的水進行防護,則足以抵御會導致輻射水平急劇上升的太陽風暴。太陽風暴很可怕,在阿波羅16號和17號任務期間,如果宇航員在太空中沒有受到保護的話,該風暴可能導致輻射病、嘔吐甚至死亡。因此,建立這樣的艙室很重要,還要保證宇航員能夠在30分鐘內(nèi)到達艙室,這是現(xiàn)在監(jiān)測衛(wèi)星可以達到的提前預警太陽風暴的時間。
美國內(nèi)華達大學研究太空輻射對健康影響的Francis Cucinotta說,這些結果并未參與上述研究。但他表示,有具體的測量數(shù)據(jù)是好的,這些數(shù)據(jù)可以驗證如果宇航員住在有防護罩的基地里,他們可以在月球上呆6個月,而所受輻射量不會超過美國宇航局的法定限制量。
相關論文信息: https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz1334
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