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記者從中國(guo)科(ke)學院獲悉，來自中國(guo)科(ke)學技(ji)術(shu)大(da)(da)學、中國(guo)科(ke)學院近代物(wu)理研究(jiu)所(suo)、蘭州空間技(ji)術(shu)物(wu)理研究(jiu)所(suo)和德國(guo)基爾大(da)(da)學的(de)科(ke)研人員利用高能(neng)粒(li)子及(ji)輻(fu)射探測數據(ju)，結合火星(xing)大(da)(da)氣粒(li)子傳輸模擬，首次構建(jian)了火星(xing)空間完整的(de)太陽高能(neng)粒(li)子事(shi)件的(de)質子能(neng)譜，這項研究(jiu)對火星(xing)空間輻(fu)射環境(jing)的(de)監測具有重要意(yi)義(yi)。相關成果近日發表在(zai)國(guo)際學術(shu)期(qi)刊《地球(qiu)物(wu)理研究(jiu)快報》(Geophysical Research Letters)上。
△圖示：2022年2月15日太陽高(gao)能粒子事件同時被(bei)中國的天問(wen)一號(hao)軌(gui)道(dao)器(Tianwen-1)、歐州航天局(ju)的微(wei)量(liang)氣體軌(gui)道(dao)飛行器(TGO)、美國航空航天局(ju)的火星(xing)大氣和揮發性演化軌(gui)道(dao)器(MAVEN)以(yi)及火星(xing)表(biao)面的好奇號(hao)火星(xing)車(MSL)探測到。
太(tai)陽高能粒(li)子事(shi)(shi)件(jian)是(shi)由(you)太(tai)陽爆發活(huo)動產生的(de)(de)最(zui)具(ju)破壞性的(de)(de)空間天(tian)(tian)氣事(shi)(shi)件(jian)之一。事(shi)(shi)件(jian)發生期間，空間中(zhong)的(de)(de)高能帶(dai)電粒(li)子會突然(ran)增強，可(ke)能對在軌(gui)航(hang)天(tian)(tian)器和航(hang)天(tian)(tian)員的(de)(de)安全造成(cheng)巨大(da)威脅(xie)。與地球不同，火星由(you)于缺少磁場保(bao)護且大(da)氣稀薄，其(qi)表面更易受(shou)到高能粒(li)子及(ji)其(qi)在火星大(da)氣中(zhong)生成(cheng)的(de)(de)次級粒(li)子的(de)(de)影(ying)響。研究太(tai)陽高能粒(li)子事(shi)(shi)件(jian)對火星空間的(de)(de)影(ying)響，對未來火星探(tan)測任務中(zhong)的(de)(de)防輻射(she)工作(zuo)具(ju)有重(zhong)要影(ying)響。
本研(yan)究中，科研(yan)人員(yuan)使用了多個(ge)探(tan)(tan)測器數據來(lai)構建相關質子能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)。中低能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)段的(de)(de)質子能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)由能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量粒子分析儀和(he)美國高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)粒子儀提供。更高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)段的(de)(de)質子通(tong)量是團隊結合火(huo)星表面的(de)(de)輻(fu)射評估探(tan)(tan)測器和(he)火(huo)星粒子傳(chuan)輸模(mo)型模(mo)擬(ni)反(fan)演(yan)(yan)得到(dao)。研(yan)究團隊通(tong)過(guo)對上述觀測和(he)反(fan)演(yan)(yan)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)進行擬(ni)合，得到(dao)了此次太陽高(gao)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)粒子事件在火(huo)星空間1MeV~1000MeV能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量范圍內的(de)(de)完整質子能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)譜(pu)(pu)。
研(yan)究(jiu)團隊(dui)利用這一完整能(neng)譜計算了(le)此次事(shi)件(jian)在火(huo)星軌(gui)(gui)道和火(huo)星表(biao)面(mian)引發的輻射(she)(she)劑量(liang)(liang)，得到的結(jie)(jie)果與(yu)軌(gui)(gui)道和表(biao)面(mian)實際測(ce)(ce)量(liang)(liang)值(zhi)定量(liang)(liang)相符(fu)。這一結(jie)(jie)果驗證(zheng)了(le)天問(wen)一號能(neng)量(liang)(liang)粒子分析儀數據的可靠性(xing)和火(huo)星輻射(she)(she)傳輸模型的精準性(xing)。該研(yan)究(jiu)加深了(le)人們(men)對火(huo)星空間(jian)輻射(she)(she)環境(jing)的理解，為(wei)未來類似事(shi)件(jian)研(yan)究(jiu)提(ti)供了(le)參考，同時顯示出在火(huo)星進(jin)行連續和協同輻射(she)(she)監測(ce)(ce)的必要性(xing)。
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