空间中心科研人员利用嫦娥四号载荷首次获得月表粒子辐射剂量数据

　　2019年1月3日，嫦娥四号探测器首次在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功软着陆。嫦娥四号共搭载了9台科学载荷，其中有3台是国际载荷，在这3台国际载荷中，“月表中子与辐射剂量探测仪”（LND）搭载在着陆器上，由中国科学院国家空间科学中心和德国基尔大学联合完成，首次在月表实地进行粒子辐射环境探测，该仪器的首席专家分别是德方的Robert.F.Wimmer-schweingruber教授和中方的张珅毅研究员。

　　图一：LND仪器以及在着陆器上的安装位置

　　月表中子与辐射剂量探测仪可对月表的粒子辐射总剂量、中性粒子辐射剂量、粒子辐射LET谱、中子、带电粒子（质子、电子、重离子）进行综合测量。实测结果表明，月表的粒子辐射剂量率为13.2uGy/h(si)，其中，中性粒子（中子和伽玛射线）的辐射剂量率为3.1uGy/h(si)，约占总比例的23%，品质因子为4.3，粒子辐射剂量当量约为60uSv/h。月表的剂量当量是火星表面和空间站内部的2倍，一次航班的5到10倍，地球表面（北京）的300倍。

　　图二： LND仪器测量到的月表辐射剂量（横轴为世界时，纵轴分别为：a 硅中的总辐射剂量率（微戈瑞/小时），b. 硅中的中性粒子辐射剂量率(微戈瑞/小时)， c. 硅中的带电粒子辐射剂量率(微戈瑞/小时)，d. 宇宙线穿透粒子通量(个/平方厘米·小时·弧度)）

　　图三：LND测量到的月表的粒子辐射LET谱（水） （横坐标为粒子等效在水中的线性能量损失（千电子伏/微米），纵轴为粒子的通量（个/(千电子伏/微米)·平方厘米·弧度·小时））

　　月表中子与辐射剂量探测仪首次实现了月表的就位探测，其实地测量结果将为我国后续的嫦娥计划，特别是“载人登月”的实施提供了重要的辐射环境参数参考。该载荷还对带电粒子和中性粒子的辐射剂量进行了区分，由此提供了更加精准的辐射物理量，可服务于航天员的辐射防护。该研究成果发表在Science子刊《Science Advance》上。Science 杂志撰文对该结果进行了相关评论。
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