星际航行竟有天然“避险区”！山东大学团队牵头发现“宇宙线空腔”

“之后若进行星际航行，飞船或许可以找准‘空腔’，躲一躲宇宙线的辐射。”谈及最新发现，山东大学空间科学与技术学院教授史全岐轻松说道。

北京时间3月26日2时，世界顶级期刊《Science》旗下综合性子刊《Science Advances》发布一项使得探索太空更富想象空间的研究：地球磁场竟在地月之间制造了一个能显著降低高能粒子辐射的天然“避风港”。

换言之，使得地球免受辐射破坏性影响的地球磁场，其保护对象并不限于地球本身，还可延伸至月球轨道距离。为生动描述其形态，这一空间结构被命名为“宇宙线空腔”。

研究由山东大学团队牵头完成：空间科学与技术学院博士后商文赛位列论文共同第一作者首位；史全岐教授和德国基尔大学Robert Wimmer-Schweingruber教授为共同通讯作者，另有多家高校参与其中。

银河宇宙线一般被认为起源于高能带电粒子流，具有极强的穿透力和电离效应，是最具危害性的辐射源之一。“我们发现，地球磁场就像水流中的礁石，改变了宇宙线的流向，从而在其背面形成宇宙线粒子密度降低的阴影，辐射随之在此减弱。”史全岐细致解释何为“空腔”。

在他看来，另一个比喻同样颇贴切：就像周围很晒，你可以躲到地球磁场背面的“影子”处，即便不能完全隔绝热能，也可“凉爽”许多。

这一发现得益于长达三年多的密切追踪。观测数据则来自一个颇特殊的探测仪：这台中德联合研制的月表中子及辐射剂量探测仪搭载于嫦娥四号，可随月球绕地运行，周期性地“扫描”地月空间辐射环境。

嫦娥四号带来的准确、实时、海量辐射数据让太空的秘密也逐渐“水落石出”。长期追踪后，团队成员逐渐探索出，在稳定的行星际磁场和太阳风条件下，特定月相的轨道区间内，较低能段银河宇宙线计数率显著低于其他轨道区域，并形成一个稳定存在的低通量空间结构。随后，团队通过美国月球勘测轨道器探测结果独立交叉验证，最终证实了该空腔的存在。

那么，有此避风港，对于步履不停走向深空的人们，究竟指向了哪些可能性？

过去，若要畅游深空，航天员与航天器则不得不全力防护高能粒子辐射，否则电子器件可能永久受损，人亦会遭受内生伤害。商文赛形容说：“防护不到位，人和工具都可能被辐射击穿。”

如今，在此研究支持下，航天器或可提前勘定安全区，“躲进”空腔、借道避险。且不止于地月空间——据推测，在木星、土星等拥有强磁场的行星周围，均有较大概率存在类似避风港。

“未来进行更远探测时，我们或许可以寻找并利用这些行星磁场来制定整合性的安全出行指南，绘出一个最优的航行路径。”团队展望道。

（大众新闻记者 张瑞雪）