美国国立量子与放射科学与技术研究所(JAXA)、国立量子与放射科学与技术研究所和早稻田大学的研究表明,宇宙辐射的照射剂量可以降低到职业照射标准值以下使用月球表面的垂直孔地形在地面上。很明显这是可以做到的。
各种辐射在外太空飞来飞去,住在国际空间站 (ISS) 的宇航员平均每天暴露在 1 到 0.5 毫希沃特的环境中。 在国际空间站轨道运行的地球附近,辐射受到地球磁场的一定程度的衰减,但这相当于地面照射剂量的1.0多倍。如果未来载人活动基地从国际空间站扩展到月球,地球磁场的衰减效应将消失,人们担心暴露剂量会显着增加。
另一方面,2009年,日本绕月卫星“KAGUYA”(SELENE)在月球表面发现了垂直孔地形。垂直孔被认为与地下洞穴相连,例如火成岩活动产生的熔岩管,直径和深度为数十米。在本次研究中,我们重点利用垂直孔及其延续的地下空腔作为辐射防护空间,并基于最新的辐射科学研究评估垂直孔的空间辐射防护效果。
在模拟月球表面西部“马里乌斯山”垂直洞的模拟中,垂直洞外的月球表面区域的暴露剂量约为每年 420 mSv,而中央部分的暴露剂量约为 10 mSv。垂直孔大约为19 mSv,随着深度的增加而减小,发现底部中央部分不到月球表面的24%(每年约5至100 mSv)。由于低于地面职业照射标准值(XNUMX年XNUMX mSv),使用垂直孔和地下空间可以实现安全的辐射防护空间是显而易见的。
根据地下空间的大小,可能会出现类似于地球上的辐射环境。这一结果可以说是一个重要的发现,表明在不引入新的屏蔽材料的情况下,可以确保安全的辐射环境,用于载人月球探索和未来的永久载人停留。