Egy kínai holdszonda adatai alapján a kutatók egykörülményes régiót fedeztek fel a Föld és a Hold közötti térben ahol a háttérsugárzás szintje érezhetően alacsonyabb a környező területekhez képest. A jelenség lehetőséget ad arra hogy a jövőbeli holdküldetések során csökkentsék az asztronauták sugárterhelését és javítsák a személyzet védelmét a veszélyes kozmikus részecskékkel szemben. Ez a felfedezés újragondolásra készteti a szakembereket azzal kapcsolatban hogyan oszlik el a galaktikus kozmikus sugárzás a Föld Hold rendszerében.
A megfigyelés arra utal hogy a Föld mágneses tere hatása messzebbre nyúlik mint korábban feltételezték és hogy ez a térbeli befolyás alkalmas lehet bizonyos sugárzási zónák kialakítására. Az új kép lerombolja azt a régóta élő elképzelést hogy a Föld és a Hold közötti térben a galaktikus részecskék eloszlása viszonylag egyenletes. A felismerés hatással lehet a holdi munkák időzítésére és a kockázatkezelésre is.
A kutatás során a vizsgálók arra jutottak hogy a csökkenés az időszakos holdi világosságviszonyokhoz kapcsolódik ezért a sugárzás térbeli és időbeli változása együttesen ad információt a biztonságosabb műveletek megtervezéséhez. A felfedezés megmutatja hogy a pontos mérések és hosszú távú megfigyelések kulcsfontosságúak ahhoz hogy valós képet kapjunk a sugárzási környezetről. Ennek alapján a missziótervezők finomabb stratégiákat dolgozhatnak ki az űrhajósok védelmére.
Chang’e 4 mérései és a kutatás részletei
A tanulmány amely a kínai Chang’e 4 holdraszálló adatait használta több éves megfigyeléssorozaton alapul és tudományos folyóiratban jelent meg. A holdi leszálló fedélzetén található Lunar Lander Neutron and Dosimetry műszer gyűjtötte az adatokat amelyek lehetővé tették a részecskeszám időbeli és helyi órához kötött elemzését. A kutatók kifejezetten a Napviszonylat csendesebb időszakaiban vizsgálták az eseményeket hogy a galaktikus források domináljanak a mérésekben.
A vizsgálat során a mért protonok két energiaintervallumba sorolva kerültek értékelésre és azokat a holdi helyi idő szerint csoportosították. Ebből az derült ki hogy az alacsonyabb energiájú protonok száma jelentősen, hozzávetőlegesen 20 százalékkal csökkent a holdi reggeli órákban, különösen a telihold felé haladó fázis időszakában. Mivel a csökkenés ismétlődően megjelent ugyanazon holdfázisok idején, a kutatók arra következtettek hogy nem véletlenszerű jelenséggel van dolguk.
Az elemzések mellett a csapat részecskeszimulációkat is futtatott amelyek reprodukálták a méréseken látható jelenséget és alátámasztották azt az elképzelést hogy a Föld mágneses tere részben eltéríti vagy blokkolja a bizonyos energiájú kozmikus protonokat. A vezető kutók részben meglepődtek a felfedezésen ezért több kontrollvizsgálatot és statisztikai ellenőrzést végeztek mielőtt végleges következtetéseket vontak volna le. A több éves, ismétlődő mérési sorozat tette lehetővé a jelenség megbízható kimutatását.
Következmények a holdkutatásra és a Föld mágneses tere
A galaktikus kozmikus sugarak a legnagyobb sugárzási kockázatot jelentik azoknak az űrhajósoknak akik a LEO körzetén túli pályákra vagy a Hold felületére utaznak. Ezek a nagyenergiájú részecskék képesek behatolni a szerkezeteken és a testekbe hatolva DNS-károsodást és hosszú távon megnövekedett rákkockázatot okozhatnak. Éppen ezért a sugárzási környezet pontos feltérképezése döntő fontosságú a biztonságos emberes missziók megtervezéséhez.
Ha a hold körüli sugárzási mezők valóban időben és térben változnak, akkor a missziótervezők az ezekre épülő taktikákkal csökkenthetik a személyzet expozícióját. A kutatók szerint a holdi reggeli órákban végzett kifutások és terepi munkák kevesebb közvetlen bőrfelületi sugárterheléssel járhatnak, ami gyakorlati előnyt jelent a felszíni tevékenységek tervezésénél. Ez különösen fontos lehet a sarkvidéki leszállásoknál ahol sok a folyamatos megvilágítású terület.
A felfedezés egyúttal felhívja a figyelmet arra hogy a magnetoszféra hatása komplexebb és kiterjedtebb mint eddig gondolták, hiszen a modell szerint nem csak a Nap felőli oldal hátrahúzódó árnyékoló sávja lehet aktív hanem a napszél iránya felé eső térben is kialakulhatnak hasonló jelenségek. A szerzők azt javasolják hogy további, több ponton végzett mérések és hosszabb időszakra kiterjedő adatsorok szükségesek a barlangszerű sugárzási régió pontos feltérképezéséhez. Az új ismeretek beépítése hozzájárulhat ahhoz hogy a Holdon végzett emberes munkák biztonságosabbak legyenek és a gyakorlati protokollok a lehető legjobb időzítéssel asszisztálják a személyzet védelmét.
Forrás: LiveScience.com ↗̱
© Shang et al., Sci. Adv. 12, eadv1908
