澳科大学者在国际著名学术期刊《科学-进展》首次揭示月球表面宇宙射线通量及能谱

article01171645zzz澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室研究团队基于嫦娥四号月表中子与辐射剂量探测仪数据,在国际上首次获得月球表面的宇宙射线能谱及通量。研究成果于北京时间2022年1月15日以“First measurements of low-energy cosmic rays on the surface of the lunar farside from Chang’E-4 mission”为题,在国际著名学术期刊Science-Advances刊载。该论文的第一作者是澳科大月球与行星科学国家重点实验室罗朋威博士,通讯作者为张小平副教授。

羅朋威博士

張小平副教授

宇宙线强烈地影响着空间环境,深入了解宇宙线的成分及能谱,有助于更好地评估空间环境中的辐射水准,这对于人类的深空探测活动具有重要意义。研究团队系统测量了2019/2020太阳活动极小期月球表面低能宇宙线质子,α粒子,CNO及重离子能谱。资料表明月球表面和日地L1点探测卫星获取的低能宇宙线能谱一致。观测数据证实了宇宙线通量的晨昏对称性,表明嫦娥四号着陆区月球环境如磁异常区对宇宙线通量的影响可以忽略。团队还提取了He同位素比值,发现在~12 MeV/nuc有显著增强。测量得到的宇宙线质子和α粒子能谱,与广泛使用的CRÈME模型预测之间存在显著差异,对宇宙射线输运模型提出了挑战。这些首次就位探测获得的月面宇宙射线能谱资料为深入研究宇宙线与月面的相互作用及未来载人月球任务中的辐射防护提供了第一手观测资料。

月球表面宇宙线通量与近地卫星及CRÈME模型的比较

澳科大月球与行星科学国家重点实验室参与了国家嫦娥探月工程所有任务的科学数据分析,不断取得新的科学成果。目前,实验室科研人员正在对嫦娥五号月球样品及“天问一号”火星探测数据进行深入分析。同时,研究人员积极参与嫦娥工程后续任务及“天问二号”小行星探测任务中的科学载荷研制,为国家深空探测计划提供了有力的科学支撑,助力国家月球与行星科学的发展。

原文连结:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1760