随着美国准备在本十年内将人类送回月球,未来宇航员将面临的最大危险之一是太空辐射,这种辐射可能导致白内障、癌症和神经退行性疾病等长期健康问题。尽管1960年代和1970年代的阿波罗任务证明人类在月球表面停留几天是安全的,但美国宇航局并未进行每日辐射测量,这些测量本可以帮助科学家量化宇航员可以停留的时间。
这个问题在周五由中国-德国团队在《科学进展》杂志上发表的实验结果后得到了解决,该实验由中国嫦娥四号着陆器在2019年进行。
“月球的辐射是国际空间站的两到三倍,”基尔大学的天体物理学家、合著者罗伯特·威默-施魏因格鲁伯告诉法新社。他补充说,一旦考虑到大约一周的往返旅程中的辐射暴露,那么在月球表面的停留时间大约限制在两个月。
辐射暴露的来源有几种:银河宇宙射线、偶发的太阳粒子事件(例如来自太阳耀斑),以及空间辐射与月壤相互作用产生的中子和伽马射线。辐射使用单位西弗来测量,它量化了人体组织吸收的量。
该团队发现,月球上的辐射暴露为每天1,369微西弗——大约是国际空间站宇航员每日剂量的2.6倍。这是因为国际空间站仍然部分受到地球保护磁泡(称为磁层)的保护,该磁泡偏转了大部分来自太空的辐射。地球的大气层为地球表面的人类提供了额外的保护,但我们越往上走,暴露的辐射就越多。
“我们在月球上测量的辐射水平大约是地球表面的200倍,比从纽约飞往法兰克福的航班高出五到十倍,”威默-施魏因格鲁伯补充道。
美国宇航局计划在2024年通过阿尔忒弥斯任务将人类带回月球,并表示有长期存在的计划,包括宇航员在表面工作和生活。对于威默-施魏因格鲁伯来说,如果我们想让人类在月球上停留超过两三个月,有一个解决办法:建造由80厘米(30英寸)月壤覆盖的防辐射栖息地。