嫦娥四號探測器作為人類首個在月球背面成功著陸的探測器，持續為人類探索月球提供關鍵數據。近期，一項發表于《科學進展》的研究基于嫦娥四號長達三年多的觀測數據，揭示了月球表面輻射環境的新規律：月球“早晨”時段的輻射強度顯著低于其他時段，這一發現為未來載人登月任務的安全規劃提供了重要依據。

在地月空間中，來自銀河系深處的高能粒子流——銀河宇宙射線，始終是威脅宇航員安全的隱形殺手。這些以質子為主的高能粒子能量極高，能夠穿透航天器防護層和人體組織，直接損傷DNA。盡管地球磁場如同巨大的保護罩，將大部分宇宙射線偏轉至太空，但月球因缺乏全球性磁場，其表面長期暴露于高輻射環境中。此前科學界普遍認為，宇宙射線在地月空間中分布均勻，宇航員在任何時段登陸月球面臨的輻射風險相當。

嫦娥四號的新發現顛覆了這一認知。研究團隊通過分析探測器記錄的高能質子數據，發現月球“早晨”——即日出后數小時內——其附近空間的宇宙射線密度較平均水平下降約20%。這一現象在多個月球自轉周期中重復出現，表明其并非偶然。由于月球自轉周期長達29.5個地球日，其“一天”相當于地球上的兩周，而“早晨”特指日出后的短暫時間窗口。

進一步研究揭示，這一低輻射區域的形成與地球磁場的復雜結構密切相關。地球磁場并非規則的球殼，而是受太陽風影響呈現動態變形：面向太陽一側被壓縮，背陽側則延伸成數百萬公里長的磁尾。當月球運行至特定軌道位置時，即使處于向陽側，地球磁場仍能通過偏轉和遮擋部分高能粒子，在月地空間“投射”出輻射稀疏區。科學家形象地將此比喻為“粒子風”經過不規則屏障后，在屏障后方形成的“風速減弱”區域。

這一發現對載人登月任務具有直接指導意義。目前，輻射劑量控制是登月計劃的核心挑戰之一，宇航員在月表停留時間每增加一小時，健康風險便顯著上升。若能選擇“早晨”時段開展活動，可在不增加防護設備重量的情況下，將輻射暴露量降低20%，大幅提升任務安全性。研究團隊強調，未來登月計劃需結合月球相位與軌道動力學，精準規劃“低輻射窗口”，為宇航員提供更可靠的安全保障。

該研究以“A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space”為題發表于《科學進展》，為人類深空探索提供了新的輻射防護視角。