月壤
- 調節粒徑分布提高月壤種植潛力研究
本，國內掀起了對月壤研究的熱潮[1-3]。月壤改良可種植技術作為月球原位資源利用(In-Situ Resource Utilization, ISRU)的重要部分，能夠減少未來月球基地建設的資源消耗，受到了越來越多的關注。然而，由于月面缺乏大氣，月壤未經歷過地球土壤的風化成土過程，具有粒徑小、孔隙率低、容重高[4]、持水性差[5]、不含有機質等特性，月壤內的尖銳顆粒還會劃傷植物的根系[6]。直接使用月壤或其模擬物進行種植會對植物產生不利影響，主要表現為種子
植物營養與肥料學報 2023年10期2023-11-28
- 換個角度賞“月”！微觀下的月壤也很美
近日，《閱壤——月壤科研成果主題藝術展》中國科學技術大學站在該?，F代藝術中心開幕?？茖W家、藝術家、工程師們通過對月壤進行顯微成像和數據融合，形成月壤的顯微照片，讓人們領略細如粉末的月壤顆粒中隱藏的美麗的微觀世界。本次展覽是以嫦娥五號帶回的月壤樣品為創作對象。@皮小Y：2020年，嫦娥五號完成中國首次地外天體采樣，從月球帶回1731克月壤。
格言·校園版 2023年19期2023-08-07
- 月球上也有玻璃？
，通過對嫦娥五號月壤樣品開展系統的物質科學研究，我國科研人員發現了多種類型、不同起源的月球玻璃物質。更重要的是，他們還在嫦娥五號月壤中首次發現天然玻璃纖維。相關研究成果在線發表于《國家科學評論》。專家介紹，這些玻璃物質對理解月壤的形成與演化具有重要意義。同時，月壤中的天然玻璃纖維證明，月壤具有良好的玻璃形成能力和優異的加工成型特性，肯定了在月球表面就地取材利用月壤加工生產玻璃建材的可行性，將為未來月球基地建設提供重要支撐。
作文周刊·小學四年級版 2023年28期2023-07-10
- 不同負溫和含水率模擬月壤SHPB試驗與分析
供思路,因此研究月壤土的力學特性是必要的。Cesaretti 等[3]提出在月球建立人類居住地的幾種選擇,如利用月壤原位制作水泥或混凝土、從地球運輸建造材料或完整的裝配模板以及通過月表挖掘建造地下棲息地。然而,將材料從地球運輸到月球的成本是十分昂貴的,進行月球基地建設應當遵循現場資源利用的原則[4]。Fisher 等[5]從反射率和溫度測量的角度證明月球極區含有水、冰資源,其中在最高溫度低于110 K(-163.15 ℃)時月球南極的反射率增強,這表明可能
礦業科學學報 2023年1期2023-01-17
- 月壤中的水能種菜嗎
日，中國科學家對月壤的研究更進一步：月球上不僅有水，而且存在高含量水。中國科學院地球化學研究所科研團隊對嫦娥五號月壤樣品開展研究，通過紅外光譜和納米離子探針分析，發現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水。該研究證實了月表礦物是水的重要儲庫，為月表中緯度地區水的分布提供了重要參考。根據科研團隊的估算，太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170ppm，相當于每噸月壤中至少含有170克的水。而今年1月份首次在月壤中發現有水時，測算的數據為每噸月壤中
華聲文萃 2022年12期2023-01-13
- 我們距離月球種菜還有多遠？
員在實驗室中操作月壤羅伯特·費爾是美國佛羅里達大學的一名園藝學家，他的實驗室終于迎來了12克裝在簡單UPS盒子里的月壤。這一刻，他等待了十多年。小盒子上還蓋有美國航空航天局（NASA）的郵戳，里面裝有未開封的月壤（也被稱為風化層）樣本——阿波羅計劃期間采集的月壤中剩下的一部分樣本。費爾回憶道，即使已經做了幾個月的實驗，一拿起月壤樣本，雙手還是會顫抖不已。好在，最終費爾和團隊實現了在真正的月壤中種植植物。NASA的阿爾忒彌斯計劃在美國掀起了一股月球研究熱潮，
奧秘(創新大賽) 2022年10期2022-12-01
- 你不熟悉的月球“土特產”
月球“土特產”。月壤的奧秘月壤的誕生關于月壤，我們先來說說它們是如何在月球上扎根的。根據科學家的研究成果和環繞月球的軌道探測器觀測到的數據，覆蓋在月球表面的月壤主要由巖屑、粉塵等物質構成，厚度大約在幾米到十幾米之間。這些月壤原本也是塊頭很大的巖石，在月球上億萬年的演化過程中，它們在小天體的不斷撞擊、月球巨大的晝夜溫差等因素的影響下，逐漸變成了如今的月壤。月壤和地球土壤的區別雖然都是土壤，但出生地不同的月壤和地球土壤還是有很大區別的。比如：◎構成不同地球土壤
新教育 2022年24期2022-10-11
- 月壤種出植物月球種菜指日可待？
稱，擬南芥種子在月壤的培育下，首次成功發芽、生長。這說明，月球種菜，指日可待。本質上，月壤與地球土壤的構成成分相似，這也堅定了Rob Ferl教授繼續“月壤育種”實驗的信念。他來自美國佛羅里達大學食品和農業科學研究所（IFAS），是此次研究的作者。用于實驗的月壤在阿波羅11號、12號和17號登月任務期間收集。11年間，他與同事共向美國宇航局提出3次申請，最終獲得了12克月壤的實驗使用權。這也使此次成果倍顯珍貴。為打造微型的“月球花園”，他將常用于培育細胞的
科學大觀園 2022年11期2022-06-05
- 月壤中的水能種菜嗎
日，中國科學家對月壤的研究更進一步：月球上不僅有水，而且存在高含量水。中國科學院地球化學研究所科研團隊對嫦娥五號月壤樣品開展研究，通過紅外光譜和納米離子探針分析，發現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水。該研究證實了月表礦物是水的重要儲庫，為月表中緯度地區水的分布提供了重要參考。根據科研團隊的估算，太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170ppm，相當于每噸月壤中至少含有170克的水。而今年1月份首次在月壤中發現有水時，測算的數據為每噸月壤中
文萃報·周二版 2022年38期2022-05-30
- 給月球做CT
如何了解神秘的月壤內部？我國科學家有了一雙“透視眼”。記者于2022年5月18日獲悉，基于“嫦娥四號”獲取的可透視月壤內部狀態的月面雷達數據，深圳大學深空與深地學科交叉研究團隊等研究人員首次發現，月球表面年齡與月壤內部非均勻性呈正相關。論文第一作者、我國探月工程“嫦娥四號”任務科學研究核心團隊成員、深圳大學高等研究院助理教授丁春雨博士告訴科技日報記者，這是國際上首次獲知月球表面年齡與月壤內部非均勻性的關系，其普適性涵蓋了月球幾乎所有月海區域。研究量化了月球
中國科學探險 2022年6期2022-05-30
- 科學家首次成功用月壤種出植物
面的樣本，也就是月壤帶回地球，送進實驗室利用最先進的設備進行研究。幾十年過去了，這些樣本中的3個已經被用來成功種植出了植物。在一項最新的研究中，科學家首次利用月壤種植出了耐寒且得以廣泛研究的擬南芥。雖然這不是科學家第一次嘗試在月壤中種植植物，但卻是第一次證明了月壤究竟為什么很難讓植物茁壯成長。研究人員在基因層面詳細檢查并研究了這些植物，從而找出哪些不利的土壤環境因素可能對植物生長產生了影響。如果有朝一日，我們需要對月球或火星這些宇宙近鄰進行長期探索，甚至進
軍事文摘·科學少年 2022年9期2022-05-30
- 給月球做CT我國科學家揭示月背月壤粗細規律
如何了解神秘的月壤內部？我國科學家有了一雙“透視眼”。 記者5月18日獲悉，基于“嫦娥四號”獲取的可透視月壤內部狀態的月面雷達數據，深圳大學深空與深地學科交叉研究團隊等研究人員首次發現，月球表面年齡與月壤內部非均勻性呈正相關。 論文第一作者、我國探月工程“嫦娥四號”任務科學研究核心團隊成員、深圳大學高等研究院助理教授丁春雨博士告訴科技日報記者，這是國際上首次獲知月球表面年齡與月壤內部非均勻性的關系，其普適性涵蓋了月球幾乎所有月海區域。研究量化了月球背
科學導報 2022年28期2022-05-24
- 負溫下模擬月壤三軸壓縮試驗與分析
的月面環境形成了月壤特殊的力學性質[6]，但受限于現有的探測手段，低溫環境下月壤土的力學特性并不明確，所以對模擬月壤材料開展低溫下三軸壓縮試驗研究，為未來月球基地建設的提供一定的試驗數據。由于真實月壤極為稀少，現大多使用模擬月壤代替真實月壤進行研究。目前，國內外廣泛采用的模擬月壤主要有：JSC-1、FJS-1、TJ-1、CAS-1等[7-10]類型的模擬月壤，Klosky等[11]進行三軸壓縮試驗研究JSC-1模擬月壤性質，確定其內摩擦角和低應變彈性常數；
合肥學院學報(綜合版) 2022年2期2022-05-20
- 低密實度基礎月壤的鉆進壓力建模及試驗驗證
嫦娥五號成功帶回月壤樣品，為中國進一步推動載人登月及月球基地建設、火星探測等深空探測項目打下了堅實基礎。針對深層月壤，嫦娥五號采用空心螺旋鉆進行鉆進采樣，作為地外天體采樣的重要方式之一，在此次及未來任務中仍面臨兩大難題，即如何對復雜土壤工況下鉆具力載進行預測，及如何在欠數據條件下基于力載信息進行土壤性質實時反演。在實際星面采樣過程中，鉆采機構狀態是否穩定可靠、采樣策略是否需要調整、采樣效率能否達到要求等問題,都需要通過力載參數尤其是鉆進壓力的變化進行判斷，
宇航學報 2022年3期2022-05-12
- 水玻璃固化模擬月壤抗壓強度增長機理分析
國內外專家對模擬月壤進行大量的研究。劉德赟等[3]制備了不同含水量下的凍土模擬月壤，并進行鉆取試驗。蔡建國等[4]利用放電等離子燒結技術(spark plasma sintering,SPS)實現了模擬月壤的成型,并對其抗壓強度和彈性模量進行研究。文獻[5-6]提出了一種將月壤模擬物進行熔化處理，通過激光熔化技術提高模擬月壤的強度。Khoshnevis等[7]利用富含硫的月壤土生產硫黃混凝土，但硫黃混凝土的耐久性、耐火性效果不好。Taylor等[8]通過聚
科學技術與工程 2022年11期2022-05-06
- 嫦娥五號探測器月面鏟挖采樣前后狀態變化分析
研究者對月球表面月壤的表現狀態及其可能演化機理開展了研究，不同深度月壤的形態差異，可能會提供月球演化歷史和表層月壤的空間風化機理等信息。美國在阿波羅任務中，對月球表面的狀態變化情況進行了詳細記錄，阿波羅11號任務器著陸于月球的靜海，文獻[2]記錄了這種變化：“在剛翻開的土壤中，新鮮面都是深暗的灰色，很像野外的玄武巖”；“在取芯樣的底部，樣品物質比表面物質陰暗”；“走動或踢動帶起的物質一般要比沒有觸動的表面物質更暗”。Zhu等[3]利用橄欖石和鈦鐵礦石研究了
宇航學報 2021年8期2021-10-19
- 利用月壤自如地呼吸
機，可以利用類似月壤的火山灰制造氧氣。月壤中含有氧月壤就是月球上的土壤，包括月表顆粒很細的月塵，以及月塵下顆粒稍粗的沙土。有的研究中，月壤還包括月球上那些塊頭較大的沙石或巖石。利用像沙子一樣的月壤來制取氧氣，聽起來有點不可思議，但是，從理論上講是完全可行的。月壤主要由硅氧化物和其他礦石構成，因此可將其中的氧原子釋放出來，制成氧氣。自從50多年前“阿波羅”飛船帶回月壤樣本以來，科學家就對月壤進行了廣泛的研究。之前，科學家主要研究月壤對飛船及宇航服的影響，還有
科學24小時 2021年10期2021-10-09
- 月壤不能種菜，仍大有可為
血脈相連的孩子。月壤的成分大部分同地球一樣，包含橄欖石（主要成分是鐵、鎂、硅，同時可含有錳、鎳、鈷等元素）、長石（一類常見的含鈣、鈉和鉀的鋁硅酸鹽類造巖礦物）、輝石（含有鈣、鈉、鎂和二價鐵，也有一些鋅、錳和鋰等種類的離子）和隕石撞擊下形成的二氧化硅顆粒。細究這些物質的元素可以發現，很多是植物生長所必需的，例如鎂元素參與葉綠素的合成，磷元素能刺激植物根系發育等。這些養分的種類、數量與地球十分接近，但絕大部分是以還原態的形式存在于礦物中，無法被植物直接吸收利用
文萃報·周五版 2021年35期2021-09-13
- 嫦娥五號月球“挖土”歸來
息的了解，深化對月壤、月殼和月球形成演化的認識，同時也突破了一系列關鍵技術，為以后的載人登月和月球基地選址提供有關數據。序曲：嫦娥五號T1嫦娥五號月球采樣返回的過程，與返回式衛星、宇宙飛船的返回艙以大約7.9千米/秒（第一宇宙速度）返回不同，嫦娥五號返回器必須以11千米/秒（接近第二宇宙速度）返回再入大氣層。返回器再入速度提高一倍，再入產生的熱量將提高8～9倍，所以如果以11千米/秒速度直接再入返回返回器容易被燒毀，而且過載太大，會對返回器結構要求很高。為
科學 2021年1期2021-09-10
- [太空探索]研究月壤，為登月和駐留作準備（下）
面駐留的工作，對月壤的研究就是為了將來更好地開發月球。研究月壤為何重要？我們看月球的土壤結構：表面有1層1-2厘米厚的月塵，然后是3-10米厚的月壤;月壤有的地方厚一點，有的地方薄一點，月壤里面其實還含有或埋有一些石塊，這些石塊有些大，有些小;月壤層之下才是真正的基巖，這就是整個月壤的結構，跟地球上的土壤結構非常相似。月壤和月塵的研究為什么重要？我們知道，太陽會“刮”出太陽風，在太空里穿行，因為月球沒有磁場，所以太陽風直接注入了月球的土壤和塵埃里。每一顆月
中國科技教育 2021年2期2021-08-30
- 月球上的“土特產”
上的土壤，也叫作月壤。今天我們來看看它和地球的土壤有什么不同吧！月壤是怎么形成的太空中存在著一種很常見的現象——撞擊。發生撞擊時會在較大天體的表面留下撞擊坑。月球表面大塊的基巖在小天體的撞擊之下被不斷打碎、混合、翻動，最終形成了細膩的沙土層，也就是我們所說的月壤。月壤樣品需要怎樣保存月壤樣品需要保存在與月球相同的真空環境中，為此科學家們建立了專門的月球樣品實驗室用來存放月壤樣品，并按照“安全解封、科學處理、妥善存放”的原則進行保存?？茖W家們要用最科學的手段
小雪花·成長指南 2021年5期2021-08-16
- 放大40倍后月壤顆粒長這樣
宗“土特產”——月壤。這也是人類時隔44年再次獲得月球樣品。據悉，這些月壤作為國家博物館GB93484號藏品，將于2021年3月在國家博物館展出。屆時，月壤將被放在精心設計的容器中進行展示。月壤容器的外觀借鑒自該館的系列青銅“尊”造型，內部由地球、中國地圖、月球、月壤等組成，并且其尺寸也有特殊的意義。容器整體外部造型高38.44cm，象征地球與月亮間的平均間距384400km;整體外部造型寬22.89cm，象征“嫦娥五號”自發射到返回的任務時長22.89天
初中生世界·七年級 2021年6期2021-06-17
- 2公斤月壤
要取回屬于自己的月壤?！弊屓~培建沒想到的是，學成回國后，他的工作真的一步步靠近探月任務，他成為核心人物之一。他們的探月任務有條理有步驟地開展著，首先實現繞月飛行，然后實現落月，落月背面，接下來要完成月壤采樣返回。期間，葉培建無數次想起在瑞士看到的“一片月亮”，想起那片月亮對自己心理的沖擊。終于在一次去瑞士開會時，他故地重游，并用手機拍下了“一片月亮”，發送給共同參與探月任務的每一位主任設計師，鼓勵大家通過自己的努力，早日取回月壤，證明我們國家的實力。202
做人與處世 2021年6期2021-06-06
- 放大40倍后月壤顆粒長這樣
宗“土特產”——月壤。這也是人類時隔44 年再次獲得月球樣品。據悉，這些月壤作為國家博物館GB93484 號藏品，將于2021年3月在國家博物館展出。屆時，月壤將被放在精心設計的容器中進行展示。月壤容器的外觀借鑒自該館的系列青銅“尊”造型，內部由地球、中國地圖、月球、月壤等組成，并且其尺寸也有特殊的意義。容器整體外部造型高38.44cm，象征地球與月亮間的平均間距384400km；整體外部造型寬22.89cm，象征“嫦娥五號”自發射到返回的任務時長22.8
初中生世界 2021年21期2021-05-21
- “月球快遞”已簽收，“土特產”研究拉開序幕
來的1731克的月壤和巖石樣品，中國科學院國家天文臺已建成月球樣品實驗室，專門用來保存、分配這些月壤和巖石，并組織科學家開展科學研究。月壤已回，新的探索拉開序幕。月壤再臨地球科技的大廈不是一天建成的，而是要長期地積累。上一次的月球采樣，已經是半個世紀以前了。1969年到1972年間，美國“阿波羅”計劃一共采回了381.7千克的月球巖石和土壤。1978年，美國送給中國1克月球樣品。中國科學院組織科學家對0.5克樣品進行研究，發表了14篇論文，剩余的0.5克樣
科學大眾（中學） 2021年3期2021-05-17
- 月壤種菜？就不要想了
五號從月球帶回的月壤，終于和公眾見面了。2月27日，嫦娥五號月球樣品001號正式入藏中國國家博物館，這讓渴望近距離一睹月壤真容的公眾大呼過癮。這份對外展示的月球樣品重為100克，被裝置于一個水晶容器里，內部造型由地球、中國地圖、月球、月壤等組成。不過，其中的月壤究竟由哪些物質組成，卻并非肉眼可見。按照中科院國家天文臺專家的說法，所謂月壤，就是覆蓋在月球表面巖層外幾米到十幾米厚的松散的“土壤”，主要由巖石碎屑、礦物碎屑、玻璃質顆粒和粘合集塊巖等物質組成，顆粒
華聲 2021年4期2021-05-17
- 快來一睹月壤真容，種菜就不要想了
讓渴望近距離一睹月壤真容的公眾大呼過癮。這份對外展示的月球樣品重為100克，被裝置于一個水晶容器里，內部造型由地球、中國地圖、月球、月壤等組成。按照中科院國家天文臺專家的說法，所謂月壤，就是覆蓋在月球表面巖層外幾米到十幾米厚的松散的“土壤”，主要由巖石碎屑、礦物碎屑、玻璃質顆粒和黏合集塊巖等物質組成，顆粒質地極其微細，卻像刀尖一樣銳利。這也是為什么前不久嫦娥五號月球樣品在北京人民大會堂首次公開亮相時，放大6倍能看到其中有大量“玻璃碴”。事實上，早在嫦娥四號
意林 2021年8期2021-05-06
- 月壤里的秘密
的這僅僅1克重的月壤開始，中國開啟了向太陽系星辰大海挺進的征程，如今我們自己從月球帶回了1731克月壤！月壤與地球土壤有何不同月球的表面不是堅硬的巖石，而是一層松散的土壤，科學家稱之為“月壤”。網上有個很有趣的問題：“當年各國收到美國贈送的月壤后，如何確認月壤真的來自月球？”其實月壤與地球上的土壤有很大的差異。地球上的土壤通常是指地球陸地表面一層疏松的物質，由巖石風化形成的細粒礦物質、生物遺留的有機質、水分、空氣以及微生物等組成，具有一定肥力，能夠讓植物生
學苑創造·B版 2021年4期2021-04-19
- 基于長期駐月設施熱管理系統的月壤儲熱塊儲熱性能分析
月表1 m以下的月壤溫度基本恒定，被稱為恒溫層，溫度約在250 K左右?？衫迷摵銣貙釉毁Y源，用于熱控系統度過月晝和月夜。王愛華等在月球基地的熱控方案中，研究了熱泵和恒溫層蓄熱組合方式的可行性和優勢，但只是提出了恒溫層作為蓄熱層的概念，沒有更深入地探討如何利用恒溫層蓄熱。本文利用恒溫層原位資源，同時利用月壤原位資源制成密實的塊狀預埋于月壤恒溫層，作為熱管理系統的儲熱塊，并研究儲熱塊的蓄熱能力，建立熱分析方法，分析蓄熱和放熱的過程特點。2 熱物性選取2.1
載人航天 2021年1期2021-04-14
- “月壤快遞”已接收，新的探索開始
來的1 731克月壤和巖石樣品，中國科學院國家天文臺建設了月球樣品實驗室，專門用來保存、分配這些月壤和巖石，并組織科學家開展深入的科學研究?？茖W家為什么要登月“挖土”？月壤和地球土壤有何不同？為何要研究月壤？本期，中國科學院國家天文臺研究員鄭永春將帶我們一一解開這些謎團。2020年12月17日，“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸受贈1克月球樣品，中國向月球挺進上一次的月球采樣，已經是半個世紀以前的事情了。1969—1972年，美
科學大眾 2021年5期2021-04-09
- 月壤研究：為登月和駐留做準備
回來的1731克月壤和巖石樣品，國家天文臺建設了月球樣品的實驗室來保存分配這些月壤和巖石，并組織科學家開展科學研究。月壤再臨地球上一次的月球采樣，已經是半個世紀以前了。上世紀六七十年代，“阿波羅號”采回了月壤，美國送給中國科學家1克月壤。這1克月壤，在以歐陽自遠院士為代表的中國科學家進行了集中研究，發表了很多學術論文，得到了很多關于月球的認識，也奠定了中國探月工程的基礎。所以科技的大廈不是一天建成的，而是要長期地積累。中國的探月工程在上世紀的六七十年代開始
中國科技財富 2021年1期2021-03-02
- 月球極區凍結模擬月壤物理力學特性研究
測水冰賦存于凍結月壤中［8］。水是人類賴以生存的化學物質，月球上的水資源可以便利未來的星際航行，未來月球基地建設與月球資源開發也都需要充足的水源補給。同時，水是理解月球獨特的形成與演化過程的關鍵環節。因此，各航天大國均將月球極區探測作為探月工程的重要目標，月球極區和水冰探測已成為航天大國競相搶占的戰略制高點［9］。月表覆蓋著的一層由巖石碎屑、粉末、角礫、沖擊熔融玻璃等組成的“土壤”，月球探測器著陸、月面移動、取樣等探測任務均主要發生在月壤層，月壤的物理力學
冰川凍土 2021年6期2021-02-14
- “月壤快遞”已接收，新的探索開始
回來的1731克月壤和巖石樣品，中國科學院國家天文臺建設了月球樣品實驗室，專門用來保存、分配這些月壤和巖石，并組織科學家開展深入的科學研究?？茖W家為什么要登月“挖土”？月壤和地球土壤有何不同？為何要研究月壤？本期，中國科學院國家天文臺研究員鄭永春將帶我們一一解開這些謎團。受贈1克月球樣品，受贈1克月球樣品，中國向月球挺進上一次的月球采樣，已經是半個世紀以前的事情了。1969—1972年，美國“阿波羅”計劃共采回了381.7千克月球樣品。1978年，為了向中
科學大眾·小諾貝爾 2021年3期2021-01-21
- 歐空局嘗試利用月壤制造氧氣
型設施，旨在利用月壤模擬物制造氧氣。目前他們正在完善并調整這一設施，希望最終建造出“試驗工廠”，在月球上利用真正的月壤制造氧氣。一旦成功，有望在未來太空探索及定居月球方面發揮重要作用。月壤包括月球上的塵埃、土壤、碎石及相關物質，月壤中包含40%～45%的氧氣，但這些氧氣無法直接利用，因為它們與月壤通過化學作用結合在一起。要提取這些氧氣，必須借助熔鹽電解技術處理月壤。為此，ESA在位于荷蘭的歐洲太空研究與技術中心（ESTEC）建造了氧氣生產設施。在ESTEC
發明與創新 2020年5期2020-12-20
- 著陸器足墊與月壤豎向沖擊簡化動力學模型
功的關鍵[3]。月壤作為著陸器的最終承載者，著陸足墊與月壤在沖擊作用下相互作用的有效估算是軟著陸成功的重要一環(圖1)。(來源：中國航天科技集團、探月工程)沖擊過程中足墊受力特性是著陸緩沖機構設計的重要依據。國內外學者做了大量工作對月壤特性和沖擊動力學問題進行研究。凌道盛等[4]根據軟著陸沖擊過程的特點設計了豎向沖擊模型試驗系統，并采用數值模擬方法對沖擊過程進行建模分析。馬煒[5]針對月壤的散體材料特性，結合多剛體碰撞理論采用離散元方法研究了月壤沖擊作用下
山東科技大學學報(自然科學版) 2020年4期2020-09-01
- 著陸器足墊沖擊月壤動態行為離散元仿真分析
，著陸腿豎向沖擊月壤過程；其次，著陸腿水平滑移過程；最終，達到力平衡。著陸過程中，足墊是直接與月壤接觸的部件。因此，針對著陸器足墊沖擊月壤的研究，國內外學者從緩沖器材料、緩沖腿結構、等多方面分析了著陸器著陸過程的沖擊力學問題。針對緩沖腿、足墊與月壤相互作用方面，試驗表明了沖擊能量越大，刺入深度和軸力也越大，月壤密實度對沖擊加速度影響峰值較大。著陸器在著陸過程中，由于月面凸凹不平且具有一定坡度，加之著陸器在著陸時有一定的俯仰角，因此足墊在接觸月壤的實際情況中
深空探測學報 2020年2期2020-08-12
- 月球風化層鉆取采樣過程密實度分類研究
樣獲取月球風化層月壤樣品是任務的重要環節之一。早在20世紀70年代，鉆取采樣在Apollo任務、Luna任務中就作為一種重要的采樣方式獲取了大量月球樣品[3-5]。隨著月球南極成為月球探測新的熱點，美國、俄羅斯新發布的深空探測器計劃[6-7]，均將月球采樣作為重返月球的重要標志之一，鉆取采樣必將發揮重要作用。鉆取采樣的對象是月球風化層的月壤，不同于地球土壤，其不受空氣、流動水、微生物等因素影響，大多數位置的巖土特性處于較為穩定狀態，然而由于小天體撞擊等影響
航空學報 2020年4期2020-06-08
- CFD-EDEM耦合方法在氣固兩相流研究中的應用
沖發動機羽流激起月壤塵埃的問題，因為揚起的月壤很可能對探測器設備產生多種不良的影響。本文以緩沖發動機羽流與月壤所形成的氣固兩相流場為主要研究對象，介紹了如何應用FLUENT-EDEM兩相耦合模塊對其進行模擬仿真。以一個簡化模型作為實例，闡述了該耦合方法相較于以往的兩相流仿真所具有的優勢?！娟P鍵詞】兩相流;月壤;耦合;EDEM引言實現月球探測器的軟著陸是我國探月工程第二階段的關鍵技術，而火箭發動機反向噴氣是一種常見的著陸緩沖技術。但在探測器軟著陸過程中緩沖發
科學導報·科學工程與電力 2019年24期2019-09-10
- 高密實度模擬月壤力學特性試驗研究
換?高密實度模擬月壤力學特性試驗研究黃 晗1，吳寶廣2，許述財1※，鄒 猛2，李建橋2，張金換1（1. 清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室，北京 100084； 2. 吉林大學工程仿生教育部重點實驗室，長春 130022）為保證月面采樣任務順利實施，該文以鉆取采樣的JLU5系列模擬月壤（JLU5-1、JLU5-2和JLU5-3，探月工程內場試驗采用）為對象，利用振實裝置進行高密實度模擬月壤整備，開展不同密實度條件下（相對密度為0.85、0.9、0.95和
農業工程學報 2019年1期2019-01-17
- 特殊性巖土
——月壤的物理力學性質
空發展任務。其中月壤是探月工程各種研究活動的物理承載基礎，對于月壤的基本性質的研究是各國重要的科研課題，具有重要的科學價值和廣闊的發展前景?！版隙鹛皆隆惫こ讨杏媱澋陌l射“嫦娥 5 號”月球探測器，將首次開展月面無人鉆孔取樣返回試驗，為我國開展更深入的月球科學探測和建設月球空間基地奠定堅實的基礎。2 月壤的形成月壤是月球表面覆蓋著一層結構松散的混合物，其主要由巖石的碎屑、粉末以及太空外來物質撞擊月球而形成的熔融玻璃等復雜物質組成的。月球上為 1/6g的小重力
四川水泥 2018年9期2018-08-15
- 月面熱環境的反演研究
前尚無法準確獲知月壤內部的熱環境及其變化規律[6]。研究表明，月壤內部存在較大的溫度梯度，且隨厚度的增加，內部溫度趨于恒定[2]。掌握并利用月壤內部的熱環境，對未來月球深部探測、月球基地建設、月球資源開發有重要的意義。月面熱環境除與太陽輻射及月球自身的運轉參數相關外，主要取決于月表的吸收、發射特性、月壤的密度、比熱和導熱系數等物理參數。針對月表的吸收、發射特性已開展了大量研究工作[6]，各種數據間的相對誤差較??；而月壤的熱物性則主要根據對月球樣品的測量獲知
宇航學報 2018年4期2018-05-07
- 一種月表采樣器合理鏟挖深度的研究
(Apollo)月壤樣本數據，在實驗室環境下構筑了與月壤物理特性相匹配的模擬月壤，并測得模擬月壤的物理特性參數。然后，根據所測得模擬月壤的物理特性參數，利用所推導的鏟挖阻力矩表達式，對月表采樣器典型輸出力矩下的鏟挖深度進行了仿真分析與試驗驗證，仿真分析結果與試驗結果吻合。根據試驗結果與月表采樣器設計參數確定了合理的鏟挖深度，可為月表采樣器在月面采樣時提供參考。采樣器；鏟挖阻力矩；仿真與驗證；鏟挖深度1 引言目前，我國正在開展探月三期工程，其主要任務是實現月
航天器工程 2017年3期2017-07-18
- 月壤鉆取與整形過程中樣品層理保持特性分析
150001)?月壤鉆取與整形過程中樣品層理保持特性分析張利新1劉天喜2張鼐1王迎春1馬亮2(1 北京衛星制造廠，北京 100094)(2 哈爾濱工業大學，哈爾濱 150001)基于離散元方法建立了考慮顆粒間扭轉、彎曲力矩及等效引力作用的三維離散元月壤模型，利用三軸仿真試驗標定模型細觀參數，得到滿足真實月壤宏觀力學特性的仿真模型。對月壤鉆取和整形過程進行了仿真設計，提出了“分層概率法”，以每層月壤在運動過程中向鄰層錯動的概率評價層理保持特性。由仿真結果可知
航天器工程 2017年2期2017-05-09
- 月球土壤中鈦元素含量分析研究
從遙感光譜中得到月壤中鈦元素含量是問題的關鍵，而已經有很多工作試圖把遙感得到的反射光譜中紫外一可見波段的反射率比與鈦元素的含量聯系起來。這其中包括了基于地基望遠鏡數據的分析，基于數據的分析，以及基于哈勃望遠鏡數據的分析。1數據采集本文中所采用的樣本數字來自阿波羅和阿波羅的兩種高鈦月壤。其中樣品是阿波羅的宇航員采集的月球表面樣品的小于毫米的部分，人們認為它是比較成熟的月壤。而另一個樣品則是阿波羅的一站所采集的樣品小于毫米的部分，而它被人們歸類為亞成熟月壤。在
大東方 2016年1期2016-05-30
- 考慮熱物性變化的月壤溫度數值模擬
考慮熱物性變化的月壤溫度數值模擬羅祖分1，宋保銀1,*，曹西21.南京航空航天大學 航空宇航學院，南京 210016 2.信州大學 工學部，長野 380-8553探月設備的熱分析設計依賴于真實有效的月面熱環境信息。借助于ANSYS熱分析模塊，建立了月壤導熱系數隨密度和溫度變化、熱容隨溫度變化的變熱物性月壤溫度求解模型，分別計算了月面緯度為26°和赤道地區的月表溫度，探討了赤道地區淺層月壤的溫度分布。其中，月表溫度計算結果與實測數據良好的一致性表明計算模型和
中國空間科學技術 2016年3期2016-04-13
- 模擬月壤真空試驗裝置設計及實現方法
Apollo系列月壤樣品進行熱導率測量，結果表明:當氣壓低于10 Pa時，隨著氣壓的降低，月壤的熱導率變化很小;當氣壓接近1 Pa時，隨著氣壓降低，月壤的熱導率基本上不再變化［5］.為了等效月表的氣壓條件，地面試驗環境必須保證氣壓低于1Pa［6］.世界各國制作了大量的模擬月壤，用以模擬真實月壤的力學、熱學特性［7］，開展探月前期研究工作［8］.哈爾濱工業大學在國內最早開展鉆采模擬月壤月巖的相關研究，近些年來發表了大量研究成果:晏然對真空鉆采進行了有限元仿真
北京航空航天大學學報 2015年11期2015-03-19
- 月球鉆取采樣鉆頭結構參數對力學性能的影響
［1］所建鉆頭與月壤的力學模型未考慮側向失效面的面載荷。文獻［2］中的鉆頭切削力模型和中心失效區力學模型未涉及切削具正面與月壤間的摩擦。文獻［3］利用太沙基極限承載力半經驗公式得到了鉆頭端部土壤極限承載力，但基于Druker-Prager模型的本構關系不適用于月壤內摩擦角大于22°的情況。文獻［1－3］均未驗證所建模型。文獻［4］提出了具有阻隔環的新型鉆頭結構，但文獻［2，4］所建4個模型均未涉及切削具內外側面與月壤間的摩擦。文獻［5］建立的月壤新月中心失
宇航學報 2015年12期2015-01-25
- CAS-1模擬月壤動剪切模量與阻尼比的試驗研究
回”3個階段，“月壤采樣”是探月3期工程的核心，目標是取得具有層理品質的月壤樣品，但在取樣過程中將面臨的關鍵問題是月面特殊環境條件下鉆取裝置與月壤相互作用的動力響應問題。由于月壤樣品極其珍貴，即便是擁有381 kg月壤樣品的美國對其使用也是非常嚴格和謹慎的，因此，需優選一種與真實月壤力學性質相近的“模擬月壤”[1]，開展相關的基礎性力學試驗研究。國內外諸多學者[1－12]針對不同的模擬月壤分別做了許多相關的物理、力學性質的研究。鄭永春等[2]主要是對CAS
巖土力學 2014年1期2014-09-25
- 月壤工程地質特性綜述
1］.眾所周知，月壤是月球最表面一層的風化物質，主要由巖屑、玻璃等組成［2］.作為月球探測器著陸的直接載體，月壤的工程地質力學性質，即工程地質主要物理狀態與屬性，對于月球探測具有重要影響.探索月球必須首先了解月壤的基本工程地質性質［3］.雖然，國內外對于月壤已經進行了較多的研究［4－6］，但多集中在顆粒成分、顆粒形態與孔隙率等單一性質的探索，尚缺乏對月壤工程地質力學特性的宏觀分析.因此，本文針對月壤工程地質力學問題，根據國內外近年的最新研究成果，首先對有關
同濟大學學報（自然科學版） 2013年9期2013-12-02