Китайский луноход «Чанъэ-4» выявил между Землей и Луной невидимую «радиационная полость»

Астрономы выявили в окололунном пространстве ранее неизвестную область со значительно пониженным уровнем галактических космических лучей — своеобразную «радиационную полость» между Землёй и Луной. Данная зона естественным образом ослабляет поток высокоэнергетичной радиации, достигающей поверхности нашего естественного спутника. Научные данные были получены в ходе многолетних измерений, проведённых с помощью китайского посадочного аппарата «Чанъэ-4» (в том числе прибором для регистрации нейтронов и дозиметрии), и были опубликованы 25 марта в авторитетном рецензируемом журнале Science Advances. Эксперты считают, что полученные данные помогут лучше понять взаимодействие магнитосферы Земли с космической радиацией и станут важной основой для разработки эффективных мер радиационной защиты при планировании будущих пилотируемых экспедиций на Луну.

В рамках масштабного исследования лунной радиационной обстановки, ученые провели детальный анализ данных, полученных с помощью детектора LND (Lunar Lander Neutron and Dosimetry), который является частью научного оборудования китайского посадочного модуля «Чанъэ-4». Этот прибор, разработанный специалистами из Кильского университета в Германии, на протяжении 31 лунного цикла — с января 2019 по январь 2022 года — скрупулезно регистрировал уровни ионизирующего излучения. Период наблюдений совпал с фазой низкой солнечной активности, что позволило с высокой точностью оценить фоновое воздействие галактических космических лучей. Собранный за три года массив информации позволил выявить ранее неизвестную закономерность: радиационный фон на Луне не является постоянной величиной. Было установлено, что в утренние часы по лунному времени, спустя несколько часов после восхода Солнца, интенсивность излучения систематически снижается примерно на 20%.

Подобная динамика опровергает устоявшееся в научном сообществе предположение о том, что уровень галактических космических лучей в космическом пространстве за пределами защитного магнитного поля планеты остается константным. Вычисления показали, что магнитосфера Земли формирует специфическую энергетическую «полость». Она продолжает частично экранировать Луну от радиации даже в те периоды, когда орбита спутника выводит его за пределы прямого действия магнитосферы. Соавтор исследования, астрофизик Роберт Виммер-Швайнгрубер из Кильского университета, пояснил, что снижение радиационного фона касается преимущественно низкоэнергетических ионов, которые вносят наибольший вклад в дозу облучения кожных покровов астронавтов. Достоверность полученных выводов подтверждается сопоставлением с данными орбитального аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), зафиксировавшего аналогичные тенденции.

Базовый уровень радиации на поверхности Луны составляет 1369 микрозивертов в сутки, что в 2,6 раза превышает дозу, получаемую экипажем внутри Международной космической станции. Систематическое воздействие такого фона расценивается как один из главных факторов риска для здоровья экипажей.

Обнаружение зон пониженного радиационного воздействия имеет прямое практическое значение для будущих миссий, включая программы Artemis и лунные инициативы Китая. Аэрокосмические агентства получат возможность минимизировать радиационную нагрузку на экипажи без увеличения массы экранирующих материалов. Синхронизация выходов на поверхность (EVA) и других продолжительных операций с часами местного лунного утра позволит существенно снизить получаемую дозу облучения. В дальнейшем исследователи намерены провести анализ влияния вспышек на Солнце и солнечных бурь на стабильность выявленной радиационной полости.

Источник: Livescience