人类在月球上的辐射比在地球上的辐射高200倍

2021年1月31日将是阿波罗14号发射50周年。这一历史性任务是第一个从月球表面播出彩色电视信号的事件，标志着美国第一位宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard)英勇返回太空著名地击中了月​​球表面的两个高尔夫球。虽然总体上不能夸大阿波罗14号和阿波罗计划的重要性，但谢泼德在月球表面只花了两天时间。尤金·塞南(Eugene Cernan)和哈里森·施密特(Harrison Schmitt)保持着人类在月球上飞行时间最长的记录仅三天。所有阿波罗宇航员都暴露在月球表面高水平的辐射下，但是停留时间相对较短，因此认为这种风险是可以接受的。

由于NASA的Artemis计划打算开启人类在月球上长期居住的时代，长时间暴露在强烈的辐射之下对未来的宇航员的健康和福祉构成了严重威胁。减轻危险的第一步之一就是开发大量数据，以精确概述辐射的水平和性质。9月发表的研究结果基于从中国月球着陆器Chang'E 4上登月中子和剂量学实验收集的数据，揭示了对月球表面辐射水平的长期测量。这是首次收集到的月球辐射水平的扩展测量结果，将有助于设计和屏蔽未来的月球栖息地。

一直很清楚，必须保护太空辐射，以保护月球的长期居住者免受有害健康的影响。设计任何此类结构的重要步骤是深入了解确切的辐射威胁水平。Chang娥四号的数据和相关研究对月球上的空间辐射环境的性质提供了空前的见识。来自航天器的读数可用于确定等效剂量率，这是随时间推移辐射剂量的生物学加权度量。每小时产生60微西弗特的结果。这是国际空间站上的宇航员辐射水平的两倍以上，是长途航班的辐射水平的五到十倍，

未来的月球居民必须应对两种主要的辐射源。首先，有银河系宇宙射线或GCR。这些主要由带电粒子组成，例如质子和裸氦核，其中约1%的GCR由较重元素的核组成。由于带电粒子造成的损害与核电荷的平方成比例，因此这些较重的元素可能对人体组织造成不成比例的高损害。辐射来自散布在天空中的数百万个源，并且其水平非常一致。

第二个辐射威胁是太阳粒子事件或SPE。顾名思义，这些是太阳上偶发事件的结果，例如日冕物质抛射(CME)或太阳耀斑。与GCR相比，SPE的辐射可预测性要低得多，但可能具有破坏性，以至于由于单个事件或暴露而引起急性组织损伤。

SPE不仅危害未来的月球居民，而且还会影响地球上的生命。1989年的地磁风暴和相关的停电事故使魁北克和美国东北部的数百万人无电，这是太阳喷发对人类影响的一个特别明显的例子。值得庆幸的是，地球的强磁场使我们免受来自太阳的大量破坏性带电粒子的侵害。缺少磁场和大气的月球则不是这样，使表面上的任何人都暴露于进入的空间辐射的全部强度。