
“之后若進(jìn)行星際航行,飛船或許可以找準(zhǔn)‘空腔’,躲一躲宇宙線的輻射?!闭劶白钚掳l(fā)現(xiàn),山東大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授史全岐輕松說(shuō)道。
北京時(shí)間3月26日2時(shí),世界頂級(jí)期刊《Science》旗下綜合性子刊《Science Advances》發(fā)布一項(xiàng)使得探索太空更富想象空間的研究:地球磁場(chǎng)竟在地月之間制造了一個(gè)能顯著降低高能粒子輻射的天然“避風(fēng)港”。
換言之,使得地球免受輻射破壞性影響的地球磁場(chǎng),其保護(hù)對(duì)象并不限于地球本身,還可延伸至月球軌道距離。為生動(dòng)描述其形態(tài),這一空間結(jié)構(gòu)被命名為“宇宙線空腔”。
研究由山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)牽頭完成:空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士后商文賽位列論文共同第一作者首位;史全岐教授和德國(guó)基爾大學(xué)Robert Wimmer-Schweingruber教授為共同通訊作者,另有多家高校參與其中。
銀河宇宙線一般被認(rèn)為起源于高能帶電粒子流,具有極強(qiáng)的穿透力和電離效應(yīng),是最具危害性的輻射源之一?!拔覀儼l(fā)現(xiàn),地球磁場(chǎng)就像水流中的礁石,改變了宇宙線的流向,從而在其背面形成宇宙線粒子密度降低的陰影,輻射隨之在此減弱?!笔啡?xì)致解釋何為“空腔”。
在他看來(lái),另一個(gè)比喻同樣頗貼切:就像周?chē)軙瘢憧梢远愕降厍虼艌?chǎng)背面的“影子”處,即便不能完全隔絕熱能,也可“涼爽”許多。
這一發(fā)現(xiàn)得益于長(zhǎng)達(dá)三年多的密切追蹤。觀測(cè)數(shù)據(jù)則來(lái)自一個(gè)頗特殊的探測(cè)儀:這臺(tái)中德聯(lián)合研制的月表中子及輻射劑量探測(cè)儀搭載于嫦娥四號(hào),可隨月球繞地運(yùn)行,周期性地“掃描”地月空間輻射環(huán)境。
嫦娥四號(hào)帶來(lái)的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、海量輻射數(shù)據(jù)讓太空的秘密也逐漸“水落石出”。長(zhǎng)期追蹤后,團(tuán)隊(duì)成員逐漸探索出,在穩(wěn)定的行星際磁場(chǎng)和太陽(yáng)風(fēng)條件下,特定月相的軌道區(qū)間內(nèi),較低能段銀河宇宙線計(jì)數(shù)率顯著低于其他軌道區(qū)域,并形成一個(gè)穩(wěn)定存在的低通量空間結(jié)構(gòu)。隨后,團(tuán)隊(duì)通過(guò)美國(guó)月球勘測(cè)軌道器探測(cè)結(jié)果獨(dú)立交叉驗(yàn)證,最終證實(shí)了該空腔的存在。

那么,有此避風(fēng)港,對(duì)于步履不停走向深空的人們,究竟指向了哪些可能性?
過(guò)去,若要暢游深空,航天員與航天器則不得不全力防護(hù)高能粒子輻射,否則電子器件可能永久受損,人亦會(huì)遭受內(nèi)生傷害。商文賽形容說(shuō):“防護(hù)不到位,人和工具都可能被輻射擊穿?!?/p>
如今,在此研究支持下,航天器或可提前勘定安全區(qū),“躲進(jìn)”空腔、借道避險(xiǎn)。且不止于地月空間——據(jù)推測(cè),在木星、土星等擁有強(qiáng)磁場(chǎng)的行星周?chē)?,均有較大概率存在類(lèi)似避風(fēng)港。
“未來(lái)進(jìn)行更遠(yuǎn)探測(cè)時(shí),我們或許可以尋找并利用這些行星磁場(chǎng)來(lái)制定整合性的安全出行指南,繪出一個(gè)最優(yōu)的航行路徑?!眻F(tuán)隊(duì)展望道。
(大眾新聞?dòng)浾?張瑞雪)