Недавно открытое явление указывает на то, что пространство между Землей и Луной подвергается воздействию галактических космических лучей не равномерно, а постоянному потоку высокоэнергетических частиц из-за пределов нашей Солнечной системы. Данные с китайского посадочного модуля «Чанъэ-4» на обратной стороне Луны указывают на наличие временной «полости» в этом потоке радиации, которая снижает уровень протонов до 20% при определенной ориентации Земли и Луны.
Космические Лучи и Угроза для Освоения Космоса
Галактические космические лучи (ГКЛ) — это энергетические частицы, в основном протоны и тяжелые атомные ядра, испускаемые при таких событиях, как взрывы сверхновых. Эти частицы представляют собой значительную опасность для астронавтов и экипажей высотных полетов, поскольку они являются ионизирующим излучением, способным повреждать ДНК и увеличивать риск рака. Хотя атмосфера Земли в значительной степени защищает поверхность, космические аппараты и лунные миссии остаются незащищенными.
Активность Солнца также влияет на уровень ГКЛ: солнечные вспышки и усиление магнитной активности могут отклонять некоторые из этих частиц, но новые данные указывают на другой защитный фактор: магнитное поле Земли. Команда обнаружила, что магнитное поле Земли может, но Солнце все равно косвенно участвует.
Открытие, Сделанное «Чанъэ-4»
Посадочный модуль «Чанъэ-4», оснащенный прибором Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND), с 2019 года отслеживает поток протонов на обратной стороне Луны. Анализируя данные за 31 лунный цикл, исследователи отметили постоянное падение уровня протонов, когда Луна входила в определенную орбитальную позицию — «сектор пренеона» — относительно Земли и Солнца.
Это снижение неслучайно. Оно связано с выравниванием межпланетного магнитного поля, которое спиралевидно выходит наружу от Солнца при его вращении (так называемая спираль Паркера). Когда эти линии поля выстраиваются с магнитным полем Земли, они создают «тень» в потоке ГКЛ. Луна эффективно проходит через этот регион с пониженным уровнем радиации около двух дней во время каждого оборота.
Значение для Будущих Миссий
Исследователи предполагают, что это открытие имеет практическое применение для планирования космических миссий. Запланировав лунные операции, особенно внекорабельную деятельность (EVAs), на периоды, когда Луна находится в этой полости ГКЛ, можно минимизировать воздействие радиации на астронавтов.
«Это открытие предоставляет потенциальную стратегию планирования миссий… операции можно синхронизировать с этими периодами пониженного излучения, чтобы уменьшить риск воздействия».
Необходимы дальнейшие исследования для картирования масштабов и поведения этого явления, что также может проинформировать стратегии защиты от радиации для миссий вблизи других намагниченных тел в нашей Солнечной системе. Это исследование подчеркивает, что космическое излучение неоднородно, и понимание этих вариаций имеет решающее значение для обеспечения безопасности будущих исследователей.
