图 黄道平面内银河宇宙线空腔的形成示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：42225405、42274200、42304172、42304185、42188101、42521007）等资助下，山东大学史全岐教授团队联合国内外多位科研人员，利用我国嫦娥四号月球着陆器搭载的月表中子与辐射剂量探测仪观测数据，在地月空间发现了一种新的空间结构——“宇宙线空腔”。相关成果以“地月空间中的银河宇宙线空腔（A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space）”为题，于2026年3月26日发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv1908。

　　银河宇宙线一般被认为是起源于银河系深处的高能带电粒子流，具有极强的穿透力和电离效应，会破坏航天器的电子器件和生物组织，是深空环境中最具危害性的辐射源之一。传统观测与理论研究通常认为，银河宇宙线在行星际空间中近乎各向均匀分布，因其极高能量和强穿透性，天然屏蔽效应通常只出现在强磁化天体的磁场范围内。

　　研究团队通过分析嫦娥四号月球着陆器搭载的月表中子与辐射剂量探测仪三年多连续观测的数据，在月球轨道日侧发现银河宇宙线通量显著降低的空间区域，存在一个“宇宙线空腔”，其低能段宇宙线粒子辐射强度较低。此外，研究团队进一步通过美国月球勘测轨道器探测结果独立交叉验证了该空腔的存在，并结合数值模拟从物理机制层面确认其源于地球磁场对银河宇宙线传播路径的调制作用，即强大的地球磁场如同水流中的礁石，改变沿大尺度行星际磁场传播的宇宙线粒子流的运动，从而在其背向区域形成宇宙线粒子密度降低的“空腔”。这一结果表明，地球磁场对行星际空间环境的影响范围不再局限于地球磁层，还可延伸至月球轨道距离，从而在太空中形成一个可降低高能粒子辐射的天然“避风港”。研究进一步预测，类似的宇宙线空腔现象也可能广泛存在于其他具有强磁场的行星周围。该研究可为未来深空探测任务的辐射规避策略以及星际航行路径规划提供新的科学依据和应用思路。