Ученые назвали лучшее время для прогулок по поверхности Луны

Будущим участникам лунных миссий, возможно, придется стать «жаворонками». Новое исследование показало, что в утренние часы на Луне уровень опасной космической радиации значительно снижается. Это открытие, пишет Live Science, основанное на данных китайского посадочного модуля «Чанъэ-4», позволяет по-новому взглянуть на взаимодействие магнитного поля Земли с открытым космосом и дает шанс снизить риски для здоровья астронавтов.

Радиационная «тень» Земли

Галактические космические лучи (ГКЛ) — это поток элементарных частиц (преимущественно протонов и ядер гелия), движущихся с околосветовыми скоростями. В отличие от солнечного ветра, который исходит от нашего Солнца, ГКЛ прилетают из глубокого космоса — из-за пределов Солнечной системы. Их источниками считаются взрывы сверхновых и другие катастрофические события в нашей Галактике. ГКЛ — главный «тихий убийца» в дальнем космосе. Они буквально разрывают цепочки ДНК, что ведет к лучевой болезни, возникновению мутаций и высокому риску развития рака.

Результаты работы, опубликованной в журнале Science Advances, опровергают давнее убеждение, что галактические космические лучи в пространстве между Землей и ее спутником распределяются равномерно. Анализируя данные прибора LND (Lunar Lander Neutron and Dosimetry) за 31 лунный цикл (с 2019 по 2022 год), физики обнаружили странную аномалию — своеобразную «полость» с пониженным радиационным фоном.

Выяснилось, что через несколько часов после восхода на Луне поток протонов низких энергий (от 9 до 34 МэВ) падает примерно на 20%. Этот эффект наблюдается в фазе растущей Луны и повторяется с поразительной регулярностью.

Магнитный щит длиннее, чем считали

Причиной возникновения этого «безопасного окна» оказалось влияние магнитного поля Земли. Ранее ученые ожидали увидеть подобные эффекты только в «магнитном хвосте» — области, вытянутой в сторону от Солнца. Однако данные «Чанъэ-4» показывают, что земная магнитосфера способна отбрасывать своего рода «тень», блокируя часть высокоэнергетических частиц даже на солнечной стороне.

«Я не ожидал увидеть эту полость, — признается соавтор исследования Роберт Виммер-Швайнгрубер из Университета Киля. — Оглядываясь назад, это кажется логичным, но поначалу я был настроен скептически».

Компьютерное моделирование подтвердило: Земля защищает Луну гораздо эффективнее и на больших расстояниях, чем предполагали теоретические модели.

Практическая польза для миссий

Космические лучи — одна из главных угроз для здоровья человека вне земной орбиты. Они способны прошивать обшивку кораблей и скафандры. В условиях подготовки высадок людей в полярных регионах Луны знание радиационной карты становится жизненно важным.

Снижение радиационной нагрузки на кожу на 20% — это существенный показатель, который может определить график выходов астронавтов в открытый космос. Использование «лунного утра» для проведения наиболее энергозатратных работ на поверхности позволит увеличить суммарное время пребывания экипажа на Луне без превышения допустимых доз облучения.

В будущем ученые планируют использовать более масштабные наборы данных, чтобы точнее определить границы этой «радиационной полости». Похоже, старое земное правило — «кто рано встает...» — станет актуальным и для покорителей космоса.