根據《Live Science》報導,中國嫦娥四號月球探測器傳回的數據,揭示了一個此前從未被發現的現象:在地球與月球之間,存在一個宇宙射線強度顯著降低的「空腔」區域,且這個低輻射區在月球的本地早晨時分最為明顯。這項發表於三月二十五日《科學進展》(Science Advances)期刊的研究,不僅挑戰了學界長期以來對地月空間輻射環境的基本假設,也為未來載人登月任務的時程規劃提供了重要參考。

研究團隊利用嫦娥四號搭載的「月球著陸器中子及劑量學實驗」(Lunar Lander Neutron and Dosimetry, LND)儀器,分析了從二○一九年一月至二○二二年一月共三十一個月球周期的輻射測量數據,並刻意篩選太陽活動平靜期的數據,以確保量測到的輻射主要來自銀河宇宙射線(galactic cosmic rays),而非太陽本身的干擾。

研究結果令人驚訝:在月球本地日出後數小時的「早晨」時段,宇宙射線強度出現規律性下降,降幅約達平均值的百分之二十。基爾大學實驗與應用物理研究所教授羅伯特·維默-施韋因格魯伯(Robert Wimmer-Schweingruber)是本研究的通訊作者之一,他向《Live Science》表示,月球早晨是進行月面活動的最佳時機,因為這段時間能將太空人皮膚所受的輻射量降低約兩成。

這個「輻射空腔」的成因,被研究者推測與地球磁場的延伸範圍有關。傳統認知中,地球的磁層主要保護低地球軌道(LEO)附近的區域,而地月之間的空間則被視為幾乎不受地磁影響的「開放區域」,宇宙射線在其中的分布應大致均勻。然而,嫦娥四號的數據顯示,地球磁場的影響範圍可能遠比科學家預期的更深遠——這一發現,將促使研究者重新評估地磁場與宇宙射線之間互動的物理模型。

宇宙射線是載人深太空任務中最棘手的健康威脅之一。這些來自銀河系的高能粒子能穿透太空船殼體與人體組織,直接破壞DNA,長期暴露將顯著提升罹患癌症的風險。國際太空站的太空人雖已受到部分保護,但一旦離開地球磁層保護範圍、進入深太空,輻射暴露量將大幅增加。根據美國太空總署(NASA)的現行標準,職業太空人的終身輻射暴露上限為三百毫西弗(mSv),而一次火星往返任務的預估暴露量可能高達數百毫西弗。

對即將到來的月球任務而言,這項發現尤具現實意義。NASA的阿提米斯二號(Artemis II)任務——人類自阿波羅計畫後首次搭載太空人飛越月球——最快可能在今年四月一日升空。研究者指出,未來的登月地點可能集中在月球南極附近,而南極部分區域存在永晝條件,太空人面臨的輻射環境更為複雜。若能將月面活動的高強度工作排程於本地早晨進行,或可在不額外增加遮蔽設備的情況下,有效降低累積輻射劑量。

這項由中國嫦娥四號數據驅動的發現,也是近年來中美太空探索在科學層面形成「意外互補」的又一案例。嫦娥四號於二○一九年一月成功降落月球背面,是人類史上第一艘在月球背面著陸的太空船,其搭載的LND儀器由德國基爾大學研發,本身即是國際合作的產物。這份跨越地緣政治張力的科學數據,最終成為改善人類未來太空安全的重要基石。

📰 本文資料來源 • 原始報導:Live Science, "Chinese lander reveals giant 'cavity' of radiation between Earth and the moon," March 25, 2026 • 學術來源:Science Advances, March 25, 2026 • 研究機構:基爾大學實驗與應用物理研究所(Kiel University)