拉尔夫·克鲁，《今日宇宙》 信用:CNSA 2021年1月31日将标志着阿波罗14号发射50周年
这一历史性的任务是第一次从月球表面广播彩色电视信号，标志着美国第一位宇航员艾伦·谢泼德英雄般地重返太空，他因从月球表面打出两个高尔夫球而闻名
尽管阿波罗14号和阿波罗计划的重要性怎么强调都不为过，但谢泼德在月球表面只呆了两天
尤金·塞尔南和哈里森·施密特保持的人类在月球上停留时间最长的记录仅超过三天
所有的阿波罗宇航员都暴露在月球表面的高水平辐射下，但停留时间相对较短，这种风险被认为是可以接受的
美国国家航空航天局的阿尔特弥斯计划旨在开启人类在月球长期居住的时代，长时间暴露在强烈辐射下对未来宇航员的健康和福祉构成严重威胁
减轻危险的第一步是开发一套数据，精确描述辐射的水平和性质
9月发表的一项基于中国机器人月球着陆器嫦娥4号上的月球着陆器中子和剂量测定实验数据的研究揭示了月球表面辐射水平的长期测量结果
这是第一次收集月球辐射水平的扩展测量数据，将有助于为未来月球栖息地的设计和屏蔽提供信息
众所周知，为了保护长期居住在月球上的人免受有害健康的影响，必须对空间辐射进行有效的防护
任何此类结构设计的一个重要步骤是深入了解辐射威胁的确切程度
嫦娥四号的数据和相关研究对月球空间辐射环境的性质给出了前所未有的洞察
航天器的读数可以用来确定当量剂量率，这是一种对一段时间内辐射剂量的生物学加权测量
这产生了每小时60微西弗的结果
这是国际空间站宇航员面临的辐射水平的两倍多，是长途飞行辐射水平的5到10倍，是地球表面辐射水平的200倍
从玉兔2号月球车上拍摄的中国嫦娥4号在月球表面的高分辨率照片
信用:CNSA 未来的月球居民将不得不应对两种主要的辐射源
首先，有银河宇宙射线或gcr
这些粒子主要由带电粒子组成，如质子和裸氦核，大约1%的重元素原子核组成
由于带电粒子造成的损伤与核电荷的平方成正比，这些较重的元素会对人体组织造成不成比例的高损伤
这种辐射来自散布在天空的数百万个辐射源，并且辐射水平非常一致
第二个辐射威胁是太阳粒子事件
顾名思义，这些是太阳上零星事件的结果，如日冕物质抛射或太阳耀斑
来自特殊目的实体的辐射比一般辐射更难以预测，但其破坏性可能会因单一事件或暴露而导致急性组织损伤
特殊目的实体不仅对未来的月球居民构成威胁，而且还会影响地球上的生命
1989年的磁暴和相关的停电导致魁北克和美国东北部数百万人死亡
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没有电是太阳爆发对人类影响的一个特别显著的例子
谢天谢地，地球的强磁场保护我们免受来自太阳的大量破坏性带电粒子的侵害
月球的情况并非如此，它缺乏磁场和大气层，使得月球表面的任何人都暴露在全部强度的空间辐射之下
地球磁场与大气环流圈和特殊粒子相互作用的图解
信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/SwRI 一位艺术家再现了1989年地磁风暴对北美电网的影响
信用:NASA 尽管绿色荧光蛋白没有在特殊目的实体中看到的危险强度峰值，但长期暴露于这种电离辐射与退化性中枢神经系统疾病、白内障和癌症有关
对这两种辐射源进行适当的防护对于宇航员避免月球探险带来严重甚至灾难性的健康后果至关重要
令人惊讶的是，月球表面危险的亚原子粒子的第三个来源是月球本身
人们可能很容易认为月球上本质上惰性的岩石和尘埃没有威胁性，但这将是一个可怕的疏忽
当来自银河源和太阳的外部辐射与月球土壤中的原子碰撞时，中子和伽马射线可以被释放出来，导致它们自身的组织损伤
自由中子的半衰期只有10分钟多一点，所以这些不稳定的粒子一定来自月球表面的核反应，因为它们无法在来自遥远的太空源的长时间旅行中存活下来
月球上一个潜在的熔岩管显露出来，看起来是一个由隧道顶部坍塌造成的坑坑
学分:美国宇航局/GSFC/亚利桑那州立大学 很明显，为了人类在月球上生存，必须对这种辐射进行有效的屏蔽
建造由厚厚的月球岩石层保护的生活区似乎是解决月球空间辐射问题的最有可能的办法
一个特别令人信服的可能性是在月球洞穴中建造居住空间
众所周知，几十亿年前月球火山活动遗留下来的巨大、古老、中空的熔岩管存在于月球上，其中一些通向地表的开口类似于墨西哥的洞穴
部分由于对嫦娥四号的研究，我们可能会发现历史上最先进的人类探索在另一个世界的洞穴中避难，就像我们古代的祖先在过去几千年里在地球洞穴中避难一样
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