月表中子与辐射剂量探测仪 为登月航天员探风险
自古以来,地球上的生命被两层保护伞——磁场和大气层保护着。
保护伞外,是宇宙中的高能粒子辐射。“大部分宇宙高能粒子在磁层中会被偏转、束缚,即便粒子逃脱了磁层的束缚,还要面临大气层的抵挡,这些粒子打到大气层上,会被减速,并被分裂成更小的粒子。”中科院国家空间科学中心研究员张珅毅说。
而月球上可没有这么安全的环境。张珅毅表示,深空中的太阳宇宙线会直接打到月球表面。如果将来航天员登陆月球,必然会遭受高能粒子带来的威胁。
目前,国际上关于月球辐射情况的有效数据几乎是空白。而嫦娥四号着陆器上计划开展的中德合作项目,将对月表中子与辐射剂量进行测量。作为该项目的中方首席专家,张珅毅表示此项研究旨在为未来登月航天员的危险度进行前期评估,提供辐射防护的依据。
2015年,张珅毅收到一封来自德国基尔大学的邮件。该校教授罗伯特·维默尔-施魏因格鲁伯表达了共同完成月表中子与辐射剂量探测仪研制的愿望。双方经过讨论,合作意向很快达成。
“我对中国与欧洲之间的航天合作充满乐观,近年来它们开展了一系列合作项目。当我申请参与嫦娥四号国际载荷项目获得中方批准后,我向德国航天部门申请的项目资金很快便得到支持。”维默尔-施魏因格鲁伯对媒体说。
根据协议,月表中子与辐射剂量探测仪的工程硬件由德方研制,中方负责接口协调、阶段性评审考核、交付后测试、标定试验等对接协调工作。研究获得的数据将由双方共享并共同对外发布。
“这将是近几十年国际上第一次对月表辐射剂量进行测量,我们获得的第一手月表粒子辐射测量数据,对国家探月工程来说将是非常宝贵的资源。”张珅毅说。
为了充分利用搭载机会,该载荷还将对太阳风暴开展研究。张珅毅说,在月球上可以直接探测到太阳高能粒子的能谱,及其随时间变化的特性;研究太阳风暴的起因、高能粒子传播规律等。
此外,项目团队还将尝试对月球的水冰和铁矿进行探测。