中國科學(xué)院一支由來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院近代物理研究所、蘭州空間技術(shù)物理研究所及德國基爾大學(xué)的頂尖科研人員組成的跨國團(tuán)隊(duì)，在火星空間探索領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們利用精密的高能粒子及輻射探測數(shù)據(jù)，并巧妙結(jié)合先進(jìn)的火星大氣粒子傳輸模擬技術(shù)，成功首次構(gòu)建了火星空間內(nèi)完整的太陽高能粒子事件的質(zhì)子能譜。這一里程碑式的成就，不僅標(biāo)志著人類對火星空間輻射環(huán)境的認(rèn)知邁出了關(guān)鍵一步，更對未來火星探測任務(wù)中的輻射防護(hù)與安全保障具有不可估量的重要意義。

太陽高能粒子事件，作為太陽爆發(fā)活動中最具破壞性的空間天氣現(xiàn)象之一，其威力不容小覷。每當(dāng)這類事件發(fā)生，空間中原本平靜的高能帶電粒子數(shù)量會急劇增加，如同狂暴的風(fēng)暴般席卷整個太陽系，對在軌運(yùn)行的航天器及其搭載的航天員構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，甚至可能直接導(dǎo)致設(shè)備故障或人員傷亡。因此，準(zhǔn)確預(yù)測并評估這類事件對火星探測任務(wù)的影響，成為了科研人員亟待解決的關(guān)鍵問題。

在本次研究中，科研團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮了多學(xué)科交叉融合的優(yōu)勢，整合了來自多個探測器的寶貴數(shù)據(jù)。其中，中低能段的質(zhì)子能譜數(shù)據(jù)得益于能量粒子分析儀與美國高能粒子儀的精準(zhǔn)測量，而高能段的質(zhì)子能譜則通過復(fù)雜的模擬與計(jì)算得以填補(bǔ)，最終形成了覆蓋全能量范圍的質(zhì)子能譜圖。這一完整能譜的構(gòu)建，為科研人員提供了前所未有的視角，使他們能夠深入剖析太陽高能粒子事件在火星軌道及火星表面引發(fā)的輻射劑量分布特征。

研究團(tuán)隊(duì)利用這一精心構(gòu)建的質(zhì)子能譜，進(jìn)一步計(jì)算了某次典型太陽高能粒子事件在火星軌道和火星表面可能引發(fā)的輻射劑量。令人驚喜的是，計(jì)算結(jié)果與同期軌道和表面實(shí)際測量值高度吻合，誤差范圍遠(yuǎn)低于預(yù)期。這一發(fā)現(xiàn)不僅有力驗(yàn)證了天問一號能量粒子分析儀數(shù)據(jù)的可靠性，更證明了火星輻射傳輸模型在復(fù)雜空間環(huán)境下的精準(zhǔn)預(yù)測能力，為后續(xù)的火星探測任務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐。