2019年1月3日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器首次在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)成功軟著陸。嫦娥四號(hào)共搭載了9臺(tái)科學(xué)載荷，其中有3臺(tái)是國(guó)際載荷，在這3臺(tái)國(guó)際載荷中，“月表中子與輻射劑量探測(cè)儀”（LND）搭載在著陸器上，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心和德國(guó)基爾大學(xué)聯(lián)合完成，首次在月表實(shí)地進(jìn)行粒子輻射環(huán)境探測(cè)，該儀器的首席專家分別是德方的Robert.F.Wimmer-schweingruber教授和中方的張珅毅研究員。

　　圖一：LND儀器以及在著陸器上的安裝位置

　　月表中子與輻射劑量探測(cè)儀可對(duì)月表的粒子輻射總劑量、中性粒子輻射劑量、粒子輻射LET譜、中子、帶電粒子（質(zhì)子、電子、重離子）進(jìn)行綜合測(cè)量。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，月表的粒子輻射劑量率為13.2uGy/h(si)，其中，中性粒子（中子和伽瑪射線）的輻射劑量率為3.1uGy/h(si)，約占總比例的23%，品質(zhì)因子為4.3，粒子輻射劑量當(dāng)量約為60uSv/h。月表的劑量當(dāng)量是火星表面和空間站內(nèi)部的2倍，一次航班的5到10倍，地球表面（北京）的300倍。

　　圖二： LND儀器測(cè)量到的月表輻射劑量（橫軸為世界時(shí)，縱軸分別為：a 硅中的總輻射劑量率（微戈瑞/小時(shí)），b. 硅中的中性粒子輻射劑量率(微戈瑞/小時(shí))， c. 硅中的帶電粒子輻射劑量率(微戈瑞/小時(shí))，d. 宇宙線穿透粒子通量(個(gè)/平方厘米·小時(shí)·弧度)）

　　圖三：LND測(cè)量到的月表的粒子輻射LET譜（水） （橫坐標(biāo)為粒子等效在水中的線性能量損失（千電子伏/微米），縱軸為粒子的通量（個(gè)/(千電子伏/微米)·平方厘米·弧度·小時(shí)））

　　月表中子與輻射劑量探測(cè)儀首次實(shí)現(xiàn)了月表的就位探測(cè)，其實(shí)地測(cè)量結(jié)果將為我國(guó)后續(xù)的嫦娥計(jì)劃，特別是“載人登月”的實(shí)施提供了重要的輻射環(huán)境參數(shù)參考。該載荷還對(duì)帶電粒子和中性粒子的輻射劑量進(jìn)行了區(qū)分，由此提供了更加精準(zhǔn)的輻射物理量，可服務(wù)于航天員的輻射防護(hù)。該研究成果發(fā)表在Science子刊《Science Advance》上。Science 雜志撰文對(duì)該結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)評(píng)論。
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