空间辐射环境

研究背景

地月空间的辐射环境直接影响航天器设计、任务规划和航天员安全。辐射来源主要包括银河宇宙射线 GCR、太阳宇宙射线 SEP 以及被地球磁场偏转后的次级粒子。理解地月空间的辐射分布规律，对载人登月、长期驻留等任务具有重要意义[541]。

研究内容

• 银河宇宙射线 GCR 在地月空间的分布特征
• 地月空间辐射屏蔽效应
• 载人任务的辐射剂量评估
• 辐射环境预测与预警

地月空间银河宇宙射线空腔

2026 年的一项研究发现，地月空间存在银河宇宙射线通量显著降低的区域即 GCR cavity，这一发现对载人登月任务规划有直接参考价值[408]。

代表性文献

本文基于嫦娥四号着陆器上的 LND，即 Lunar Lander Neutron and Dosimetry 实验数据，分析了 31 个月球周期的 GCR 测量数据，发现在月球轨道处于日出侧 prenoon sector，即 LP = 8–10 h_M 时，9–34 MeV 能量通道的 GCR 通量下降了约 20±7%。机制解释：在 Parker 螺旋构型下，月球位于日出侧时，行星际磁场 IMF 线恰好和地月连线对齐，回旋半径约 14–27 个地球半径的低能粒子被地球磁场偏转，形成辐射低密度区域。模拟结果与 LND 和 CRaTER 数据一致。研究团队估算月球每圈约两天经过该低辐射窗口，舱外活动安排在此窗口可显著降低辐射暴露。该发现将地球磁场的影响范围扩展到了月球轨道以远的日侧，约 60 R_E。

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