中国月球车完美探测出月球辐射量,为中国人登月做好准备

月球漫步者振作起来-中国的嫦娥四号着陆器首次对撞击月球表面的强烈辐射进行了详细测量,发现它对人类探索是安全的。 研究结果使研究人员对未来的工作人员需要多少防护罩有了更好的了解。

1960年代和70年代执行阿波罗计划的宇航员使用剂量计来测量其辐射暴露量,但这些装置在整个旅程中都捕获了全部辐射量,而不仅仅是在月球表面的时间。 该研究的合著者,基尔大学的物理学家罗伯特·威默-施韦鲁伯格说,从那时起,科学家们不得不“根据外推法和建模法”估算月球表面周围人员的辐射剂量。 “我们从未真正在月球上专门测量过它们。”

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但是,人们开始对进行这样的测量产生兴趣,NASA的Artemis计划打算在2024年之前让机组人员长期停留,而中国国家航天局在2030年代的某个时候却要执行载人飞行任务。 去年,当Chang娥四号机器人在月球另一端的冯·卡曼陨石坑降落时,创造了历史,带来了一系列乐器。

其中之一是Wimmer-Schweingruber及其在德国和中国的同事操作的新型剂量计。 该设备今天测量了每小时的辐射率,发现宇航员的辐射水平大约是地球上人的200倍,他们今天在《科学进展》中报告说。 Wimmer-Schweingruber说,剂量计在Chang’e 4探针内部的放置提供了部分屏蔽,就像宇航员的太空服对他们的身体一样,因此该发现非常适用于人类探险家。

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Wimmer-Schweingruber说,当飞机从保护层上方飞过时,从纽约到德国法兰克福的洲际航班上所测得的剂量大约是乘客的五至十倍。 尽管对于基于地球的标准而言很高,但是辐射是已知的航天危险之一。 美国法律禁止NASA将宇航员死于癌症的风险提高3%以上,而这些水平仍低于此水平。

而且,研究人员计算得出,月球基地至少覆盖了50厘米的月球土壤,足以保护它们。 屏蔽约10米水的更深腔室足以抵御偶尔的太阳风暴,因为太阳风暴会导致辐射水平急剧上升。 (在阿波罗16号和17号任务之间,如果当时宇航员在太空中未受到保护,太阳爆发的方式可能会引起放射病,呕吐甚至死亡。)这样的舱室需要在30分钟内到达 ,这是监视卫星现在可以达到的高级警告时间。

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专用剂量计可测量带电粒子和中性粒子。 带电的粒子,例如质子和重核,已经被剥夺了电子,是危险的,因为它们可以穿透人体皮肤并破坏DNA,从而导致癌症和其他不良健康影响。 它们来自两个主要来源:月球零星地发射着强大的太阳耀斑,以及来自深空的不断不断的银河宇宙射线雨。

与地球不同,月球缺少磁场来偏转这种辐射。 当撞击表面时,它会产生中性粒子(包括中子)的二次喷雾,该中性粒子比带电粒子的渗透能力更深。 Wimmer-Schweingruber说,中子可能会砸碎并敲打人体内的质子,从而像台球一样传递动量。 这些充满活力的带电质子随后可能对其他细胞造成破坏。 Wimmer-Schweingruber说,这种中性成分的测量以前不存在,即使使用复杂的模型也很难估算。

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内华达大学拉斯维加斯分校研究太空辐射对健康的影响的弗朗西斯·库西诺塔(Francis Cucinotta)说,结果并未引起科学家的怀疑,他并未参与这项工作。 他补充说,但是最好有具体的测量数据,以验证宇航员如果生活在被屏蔽的基地中,他们可以在月球上停留长达6个月而不会超出美国宇航局的法定限制。

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