حدد العلماء أفضل وقت للمشي على سطح القمر

قد يتعين على المشاركين المستقبليين في البعثات القمرية أن يستيقظوا مبكرًا. أظهرت دراسة جديدة أنه في ساعات الصباح على القمر، ينخفض ​​مستوى الإشعاع الكوني الخطير بشكل كبير. هذا اكتشاف يكتب العلوم الحية, واستنادًا إلى بيانات مركبة الهبوط الصينية Chang’e-4، فإنه يوفر نظرة جديدة على تفاعل المجال المغناطيسي للأرض مع الفضاء الخارجي، ويوفر فرصة لتقليل المخاطر الصحية على رواد الفضاء.

إشعاع “الظل” للأرض

زالأشعة الكونية اللبنية (GCR) هي تيار من الجسيمات الأولية (بشكل أساسي البروتونات ونواة الهيليوم) تتحرك بسرعات قريبة من الضوء. وعلى عكس الرياح الشمسية التي تأتي من شمسنا، تصل أقمار GCR من الفضاء السحيق – من خارج النظام الشمسي. تعتبر مصادرها انفجارات سوبر نوفا وغيرها من الأحداث الكارثية في مجرتنا. GCR هو “القاتل الصامت” الرئيسي في الفضاء السحيق. إنهم يكسرون حرفيًا سلاسل الحمض النووي، مما يؤدي إلى مرض الإشعاع والطفرات وارتفاع خطر الإصابة بالسرطان.

نتائج العمل المنشورة في المجلة تقدم العلوملدحض الاعتقاد السائد منذ زمن طويل بأن الأشعة الكونية المجرية موزعة بالتساوي في الفضاء بين الأرض وقمرها. من خلال تحليل البيانات من أداة LND (Lunar Lander Neutron وقياس الجرعات) لـ 31 دورة قمرية (من 2019 إلى 2022)، اكتشف الفيزيائيون شذوذًا غريبًا – نوع من “التجويف” مع إشعاع خلفية منخفض.

اتضح أنه بعد ساعات قليلة من شروق الشمس على القمر ينخفض ​​تدفق البروتونات منخفضة الطاقة (من 9 إلى 34 ميغا إلكترون فولت) بنسبة 20% تقريبًا. يتم ملاحظة هذا التأثير خلال مرحلة تنامي القمر ويتكرر بانتظام مذهل.

الدرع المغناطيسي أطول مما كان يعتقد

وتبين أن سبب ظهور هذه “النافذة الآمنة” هو تأثير المجال المغناطيسي للأرض. وفي السابق، توقع العلماء رؤية مثل هذه التأثيرات فقط في “الذيل المغناطيسي”، وهي منطقة ممتدة بعيدًا عن الشمس. ومع ذلك، تظهر بيانات Chang’e-4 أن الغلاف المغناطيسي للأرض قادر على إلقاء نوع من “الظل”، مما يحجب بعض الجسيمات عالية الطاقة حتى على الجانب الشمسي.

“لم أكن أتوقع رؤية هذا التجويف”، يعترف المؤلف المشارك في الدراسة روبرت فيمر شوينجروبر من جامعة هارفارد. شجامعة كيل. “إذا نظرنا إلى الوراء، يبدو الأمر منطقيا، ولكن في البداية كنت متشككا.”

أكدت النمذجة الحاسوبية أن الأرض تحمي القمر بشكل أكثر فعالية وعلى مسافات أكبر مما تفترضه النماذج النظرية.

فوائد عملية للبعثات

تعد الأشعة الكونية أحد التهديدات الرئيسية لصحة الإنسان خارج مدار الأرض. إنهم قادرون على خياطة جلد السفن و بدلات الفضاء. استعدادا للهبوط الناس وفي المناطق القطبية من القمر، تصبح معرفة الخريطة الإشعاعية أمرًا حيويًا.

يعد انخفاض التعرض للإشعاع على الجلد بنسبة 20٪ مؤشرًا مهمًا يمكنه تحديد الجدول الزمني للسير في الفضاء لرواد الفضاء. إن استخدام “الصباح القمري” لتنفيذ الأعمال الأكثر استهلاكًا للطاقة على السطح سيزيد من إجمالي الوقت الذي يقضيه الطاقم على القمر دون تجاوز الجرعات الإشعاعية المسموح بها.

وفي المستقبل، يخطط العلماء لاستخدام مجموعات بيانات أكبر لتحديد حدود هذا “الإشعاع” بشكل أكثر دقة تجاويفيبدو أن القاعدة الأرضية القديمة – “من يستيقظ مبكرًا …” – ستصبح ذات صلة بمستكشفي الفضاء.