发布时间:2022-09-09 09:53 原文链接: 嫦娥四号最新成果:月壤可作月球基地隔热材料

月壤是冷是热?导热性好吗?我国航天人把温度计“贴”在月球表面进行了实地测量。

  基于嫦娥四号探测器对月球背面表层月壤温度的就位测量结果,中国地质大学(武汉)行星科学研究所、澳门科技大学和中国空间技术研究院的研究人员发现,月壤具有非常好的隔热性,可作为月球基地表面隔热材料。

  论文通讯作者、嫦娥四号月球探测任务核心科学家团队成员、中国地质大学(武汉)副教授黄俊9月7日接受科技日报记者采访时表示,这是人类首次利用就位探测数据揭示月球背面月壤的热物理性质,对于认识月球地质历史和探月航天器设计具有重要意义。相关成果近日发表于我国首份英文版综述性学术期刊《国家科学评论》。

  “就位探测保持了月壤的原始堆积方式,这对准确分析月壤的热导率十分关键。”黄俊解释,热导率是物体传导热量的能力,月壤的热导率与固体颗粒的堆积方式和大小有关,自美国“阿波罗计划”实施以来就引起人们广泛关注。

  记者了解到,嫦娥四号着陆器两根导轨的底端,安装了4个与月壤直接接触的温度计,每900秒测量一次月壤的温度。此项最新研究采用了嫦娥四号着陆后第3个月的月壤温度数据。

  测量结果显示,月壤温度具有白天高、晚上低的特点。日出后月壤温度快速上升,正午左右温度达到最高值,超过20℃,正午之后温度开始下降,傍晚时温度急剧下降至大约-170℃,到了夜间温度则缓慢下降。

  论文第一作者、中国地质大学(武汉)博士生肖潇表示,白天月壤的温度主要受太阳辐射和周围环境热辐射的影响,夜间月表温度的变化主要受月壤的热物理性质影响。

  数值模拟研究表明,嫦娥四号着陆点月壤颗粒的平均粒径约为15微米,大概是一根头发粗细的五分之一;月表和月壤内1米深处的月壤热导率分别为1.53×10-3W/(m·K)和8.48×10-3W/(m·K)。“月壤导热的能力仅是空气的十分之一,水的百分之一,铁的万分之一。”肖潇表示。

  “这说明在月球表面的真空条件下,月壤的热导率极低,是非常好的隔热层。未来在月球极区建立月球基地,可在基地表面覆盖一层月壤,以防止有害的宇宙辐射,并避免白天温度过高和夜间过度冷却。”黄俊说。


相关文章

上海硅酸盐所多种材料应用于火箭、飞船和空间站

日前,天舟六号货运飞船搭乘长征七号遥七火箭顺利升空,实现与中国空间站交会对接,圆满完成中国空间站转入应用与发展阶段后的首次飞行任务,也为神舟十五号乘组送去最新的“太空快递”。推进舱发动机高温隔热屏。上......

嫦娥五号月壤研究揭开月球更多奥秘

记者从日前召开的第一届嫦娥五号月球样品研究成果研讨会上获悉,嫦娥五号月球样品研究取得系列原创性成果。这些成果涉及月壤样品基本特性和新物质、月球火山活动历史及年轻火山活动成因、月球水和挥发分的含量与来源......

嫦娥五号月壤揭示月表中纬度高含量太阳风成因水

前人通过对遥感光谱探测的研究发现,月表OH/H2O的含量与纬度可能存在正相关性,即从赤道向两极,随着纬度增加水含量逐渐增加,在极区达到最高值。有研究还发现,月表同一地区早中晚水含量有明显变化。例如,在......

月表中纬度高含量的太阳风成因水获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491078.shtm月表水的来源与分布一直是国际上争论和研究的热点问题。近年来,遥感光谱探测数据发现,......

嫦娥五号月壤中首次发现撞击成因的亚微米级磁铁矿

磁铁矿通常涉及古磁场以及地外生命等重大科学问题,因而在行星科学领域备受关注。月球表面极端的还原环境使得月壤中的铁元素以二价铁离子(Fe2+)和零价铁(Fe0)为主。阿波罗时代仅有少量的三价铁离子(Fe......

嫦娥五号月壤中发现撞击成因的亚微米级磁铁矿

磁铁矿通常涉及古磁场以及地外生命等重大科学问题,因此在行星科学领域备受学者关注。月球表面极端的还原环境使得月壤中的铁元素主要以二价铁离子(Fe2+)和零价铁(Fe0)为主,在阿波罗时代仅有非常少量的三......

全自动月壤资源化利用有望助力人类向外定居

记者从中国科学技术大学获悉,该校熊宇杰教授、龙冉教授等团队与南京大学邹志刚院士/姚颖方教授团队紧密协作,发现“嫦娥五号”取回的月壤可以进行原位资源化利用(ISRU),作为电催化剂驱动地外燃料和氧气的生......

嫦娥五号样品首次揭示月壤矿物中存在高含量的水

近日,中国科学院地球化学研究所副研究员唐红和研究员李雄耀团队针对嫦娥五号月壤样品开展研究。他们通过红外光谱和纳米离子探针分析,发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水,并估算出太阳风质子注入为嫦娥......

AS:微区分析技术保障嫦娥五号月球样品的分析研究

人类已经成功完成了十次月球采样。月球样品就像是历史书一样记录了关于月球及其空间环境的“故事”。但我们能在多大程度上读懂这些历史书,取决于我们掌握了多先进的微区分析技术。相比于天文观测和遥感探测,采样返......

科学家发现嫦娥五号月壤矿物中存在高含量的水

遥感探测发现月表普遍存在水(OH/H2O),然而由于缺乏直接的样品分析证据,月表水的成因和分布一直存在争议。矿物水含量和氢同位素比值近日,中国科学院地球化学研究所科研团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究......