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2021年10月28日，太陽爆發(fā)了日冕物質(zhì)拋射，和火規(guī)模如此之大，星感以至于火星和地球雖然位于太陽的地球的太相對(duì)兩側(cè)，但都接收了大量的月球陽噴太陽高能粒子。鳴謝:uux.cn/ATG、和火歐空局、星感CC BY-SA 3.0 IGO
（神秘的地球的太地球uux.cn）據(jù)歐洲航天局：2021年10月28日，太陽爆發(fā)了日冕物質(zhì)拋射，月球陽噴波及范圍如此之廣，和火以至于火星和地球雖然位于太陽的星感相對(duì)兩側(cè)，相距約2.5億公里，地球的太但卻接收了大量高能粒子。月球陽噴
這標(biāo)志著首次在地球、和火月球和火星表面同時(shí)測(cè)量到太陽事件。這次爆發(fā)是由一個(gè)國(guó)際航天器艦隊(duì)探測(cè)到的，包括歐空局的ExoMars微量氣體軌道飛行器(TGO)，美國(guó)宇航局的好奇號(hào)火星車，CNSA嫦娥四號(hào)月球著陸器，美國(guó)宇航局的月球勘測(cè)軌道飛行器(LRO)，以及德國(guó)航天中心的Eu:CROPIS地球軌道飛行器。《地球物理研究快報(bào)》發(fā)表了“在三個(gè)行星表面看到的第一個(gè)地面水平增強(qiáng):地球、月球和火星”。
這些對(duì)不同世界的同步測(cè)量有助于提高我們對(duì)太陽爆發(fā)影響的認(rèn)識(shí)，以及行星的磁場(chǎng)和大氣如何幫助保護(hù)宇航員免受它們的影響。
比較不同的世界
發(fā)生在2021年10月28日的事件是一個(gè)罕見的“地面水平增強(qiáng)”的例子。在這些事件中，來自太陽的粒子能量足以穿過環(huán)繞地球的磁泡，保護(hù)我們免受能量較低的太陽爆發(fā)的影響。這只是自20世紀(jì)40年代開始記錄以來第73次地面水平的提高，自那以后再?zèng)]有記錄過。
由于月球和火星不會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)，來自太陽的粒子可以很容易地到達(dá)它們的表面，甚至與土壤相互作用產(chǎn)生二次輻射。但是火星確實(shí)有一層稀薄的大氣層，它阻擋了大多數(shù)低能量的太陽粒子，并減緩了高能粒子的速度。
隨著月球和火星成為未來人類探索的重點(diǎn)，了解這些太陽事件及其對(duì)人體的潛在影響極其重要。宇航員面臨輻射疾病的危險(xiǎn)。超過700毫戈瑞(吸收輻射的單位)的輻射劑量可能會(huì)通過破壞骨髓引發(fā)放射病，導(dǎo)致感染和內(nèi)出血等癥狀。
如果一名宇航員受到超過10戈瑞的輻射，他們極不可能活過兩個(gè)星期。1972年8月的一次太陽爆發(fā)會(huì)給月球表面的宇航員帶來如此高的輻射劑量，但幸運(yùn)的是，它發(fā)生在阿波羅16號(hào)和17號(hào)載人任務(wù)之間。
相比之下，在2021年10月28日的事件中，由美國(guó)宇航局的月球勘測(cè)軌道飛行器測(cè)量的月球軌道上的劑量只有31毫戈瑞。“我們對(duì)過去地面水平增強(qiáng)事件的計(jì)算表明，如果沒有提供輻射防護(hù)，平均每5.5年就有一次事件可能超過月球上的安全劑量水平。研究10月28日事件的科學(xué)家郭京南說:“了解這些事件對(duì)未來載人登月任務(wù)至關(guān)重要。
當(dāng)我們比較TGO號(hào)和好奇號(hào)探測(cè)車的測(cè)量結(jié)果時(shí)，火星大氣提供的保護(hù)變得很明顯:TGO測(cè)量值為9毫戈瑞，比表面檢測(cè)到的0.3毫戈瑞高30倍。
歐空局的內(nèi)太陽系任務(wù)太陽軌道器、SOHO和BepiColombo也受到了爆發(fā)的沖擊，為研究這一太陽事件提供了更多的有利位置。
“目前，我們生活在太陽系物理學(xué)的黃金時(shí)代。歐空局從事輻射探測(cè)器研究的研究員Marco Pinto說:“行星任務(wù)中的輻射探測(cè)器，如前往水星的BepiColombo和前往木星的Juice，增加了研究太陽高能粒子加速和傳播的迫切需要的覆蓋范圍。
保護(hù)我們的宇航員
在宇航員冒險(xiǎn)進(jìn)入太空時(shí)保護(hù)他們是歐空局一項(xiàng)基本而重要的任務(wù)。理解和預(yù)測(cè)強(qiáng)輻射事件是其中至關(guān)重要的一部分。專用儀器測(cè)量空間輻射環(huán)境，用于保護(hù)關(guān)鍵的空間和地面基礎(chǔ)設(shè)施以及宇航員。如果及時(shí)得到警告，宇航員可以尋求保護(hù)，如緊身衣或洞穴中的庇護(hù)所。國(guó)際空間站目前的政策是撤退到臥室或廚房，在那里墻壁可以屏蔽輻射。

兩個(gè)輻射假人將首次飛越月球，幫助保護(hù)太空旅行者免受宇宙射線和高能太陽風(fēng)暴的傷害。這兩個(gè)女性幽靈將在獵戶座的第一次繞月任務(wù)中占據(jù)乘客座位，比任何人類以前飛得都遠(yuǎn)。安裝了5600多個(gè)傳感器，這對(duì)夫婦將以前所未有的精度測(cè)量宇航員在未來任務(wù)中可能暴露的輻射量。飛行測(cè)試將在美國(guó)宇航局的探索任務(wù)-1期間進(jìn)行，這是一次前往月球附近并返回地球的無審查旅行。致謝:uux.cn/洛克希德·馬丁公司
月球入口
將宇航員送上月球的Artemis計(jì)劃包括一個(gè)在月球軌道上的空間站，稱為Gateway。在Gateway上，三套儀器將監(jiān)測(cè)月球周圍的輻射環(huán)境:歐空局的歐洲輻射傳感器陣列(ERSA)、美國(guó)航天局的太陽物理學(xué)環(huán)境和輻射測(cè)量實(shí)驗(yàn)套件(HERMES)和歐空局/JAXA內(nèi)部劑量計(jì)陣列(IDA)。
這些實(shí)驗(yàn)將測(cè)量Gateway外部的輻射環(huán)境，同時(shí)監(jiān)測(cè)距離月球表面3，000公里至70，000公里的Gateway內(nèi)部的具體輻射劑量。這些測(cè)量對(duì)于更好地了解宇航員將在星際空間中經(jīng)歷的環(huán)境至關(guān)重要。
露娜雙胞胎
太空機(jī)構(gòu)也在研究防護(hù)服，以盡量減少太空輻射對(duì)身體的影響。德國(guó)航空航天中心(DLR)開發(fā)的兩個(gè)相同的人體模型是Artemis I測(cè)試飛行的乘客，該測(cè)試飛行于2022年11月和12月期間飛過月球。
昵稱為Helga和Zohar的人體模型是根據(jù)女性身體制作的，配備了由德國(guó)航天中心和美國(guó)航天局提供的輻射傳感器。海爾格在沒有保護(hù)的情況下飛行，但佐哈爾穿著一件新開發(fā)的防輻射背心覆蓋著她的軀干。德國(guó)航天中心的研究人員目前正在比較Helga和Zohar測(cè)量的兩個(gè)數(shù)據(jù)集。
TGO系外火星項(xiàng)目科學(xué)家高林·威爾森總結(jié)道:“太空輻射會(huì)對(duì)我們?cè)谡麄€(gè)太陽系的探索造成真正的威脅。機(jī)器人飛行任務(wù)對(duì)高水平輻射事件的測(cè)量對(duì)于準(zhǔn)備長(zhǎng)期載人飛行任務(wù)至關(guān)重要。多虧了像TGO號(hào)這樣的太空探索任務(wù)的數(shù)據(jù)，我們可以為如何最好地保護(hù)我們的人類探險(xiǎn)者做好準(zhǔn)備。”