科学家发现地球磁场可保护月球上的宇航员

http://www.sina.com.cn 2007年12月13日 08:56 新浪航天

  新浪航天讯 据物理学家组织网12日报道,自人类上一次在月球上漫步以来,一晃35年过去了。最近出现了很多有关人类重返月球的讨论,有的国家出台了探月,有的国家甚至准备派宇航员前往火星。

  不过,有人担心,宇航员在月球表面执行任务时可能遭遇辐射危险。这种危险其中很大一部分来自太阳风暴,太阳风暴能以接近光的速度将粒子从太阳射到地球,还可能给地球电离层中的氧加热,通过一条危险的“热流”,输入月球。

  地球在很大程度上受到其磁场或磁气圈的保护,但华盛顿大学的新研究显示,在绕地球运行的28天的7天时间里,月球的某些部分也受到磁气圈的保护。华盛顿大学地球与空间科学助理研究教授埃莉卡-哈娜特说:“我们发现,月球有一部分区域会完全处于磁气圈的保护之下,而其它的地方不受保护。”

  太阳暴中产生的高能太阳粒子携带足够的能量导致地面通信中断甚至摧毁环地球轨道上的卫星。在太阳暴中,来自地球电离层的粒子,主要是氧,也变得相当活跃。尽管它们不如高能太阳粒子那么活跃,但它们依然对在月球上工作或去往火星的宇航员构成极大威胁。

  利用计算机模拟磁气圈的特性,哈娜特发现,虽然太阳暴可能增加来自撞击月球的电离层粒子的危险,但它们也可能引起磁气圈中使无数危险的太阳粒子转向的情形。哈娜特表示,高能粒子可以直接穿过人体,不会造成太大的伤害,但低能粒子人体虽然感觉不到,但它们也能射进人体内。通常穿过身体的不只是一种粒子而是很多粒子,伴随的放射物可能会破坏细胞。

  在美国地球物理学联合会于旧金山举行的年会上,研究人员散发给与会人员的宣传册上介绍了部分研究发现,有些则刊登在《地球物理学研究通讯》上。华盛顿大学地球与空间科学教授罗伯特-温利是这篇论文的联合作者,该研究由美国国家科学基金会和美国宇航局资助。

  即使在美国宇航局最长的阿波罗任务中,宇航员也只在月球上呆了几天。1972年12月7日,最后一次任务——“阿波罗17”启动,宇航员于12月11日登上月球,并于12月19日返回地球。哈娜特说:“在执行阿波罗计划期间,人们没有在月球上呆很长时间,所以不用担心辐射对宇航员造成的危害,但如果在月球上执行更长时间的任务,这种危险就会出现。”

  现在,人类已经对高能太阳粒子构成的威胁有了更好的了解,尤其是它们在太阳耀斑极其活跃期间对卫星通信造成的不利影响。哈娜特说:“问题是我们无法预测什么时候会出现这种情况,所以我们无法警告宇航员采取防护,这样的话,在月球不在磁气圈的保护范围内时,他们就可能容易受伤。这些粒子的速度接近光速,所以当它们在太阳表面产生后,几分钟就会到达月球,宇航员根本来不及作出反应。”

  这项新研究可帮助确定宇航员什么时间可以放心地到离月球基地很远的地方工作。但她补充表示,在研究使用的模型显示,来自地球电离层的高能氧也可能构成威胁,即使它没有太阳粒子能量高。哈娜特说:“它不会立刻致命,但它肯定增加了宇航员在月球上的辐射。”不过,她指出,来自高能氧的威胁可能被夸大了,因为这些模型没有考虑月球白昼一边的正电荷,正电荷很可能会大大减缓氧流的速度。(杨孝文)

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