(a) Микроисследование и (b)–(e) СЭМ-наблюдения поверхности MLI после столкновения с частицами CE5 LS; (f) Микроисследование и (g)–(h) СЭМ-наблюдения поверхности арамидной ткани после столкновения с частицами CE5 LS. Автор: Junping Gu et al.
Исследование, опубликованное в Engineeringпролил новый свет на поведение частиц лунного реголита под воздействием внешнего электрического поля, открытие, которое может произвести революцию в исследовании космоса и использовании лунных ресурсов. Исследование, проведенное совместной группой ученых из Лаборатории космических технологий Цянь Сюэсэня, Университета Цинхуа и других учреждений, фокусируется на свойствах зарядки и динамике частиц лунных образцов, привезенных китайской миссией Чанъэ-5.
В исследовательской статье под названием «Зарядные свойства и динамика частиц лунного образца Chang'e-5 во внешнем электрическом поле» рассматриваются проблемы использования ресурсов лунного реголита in situ. В исследовании изучается манипулирование лунными частицами посредством применения внешнего электрического поля, метода, который показывает перспективы для управления космическими частицами. Этот контроль имеет решающее значение для различных космических применений, включая устранение пыли, транспортировку сырья и обогащение минералов.
Эксперименты проводились в условиях высокого вакуума, имитирующих лунную среду. Исследователи использовали образцы лунного реголита из миссии Chang'e-5 и подвергали их воздействию электрического поля, создаваемого двумя параллельными латунными электродами. В ходе исследования наблюдался процесс зарядки, динамика частиц и воздействие этих заряженных частиц на аэрокосмические материалы.
Результаты выявили существенные различия в процессе зарядки и электростатической проекции частиц лунного реголита в условиях высокого вакуума по сравнению с атмосферными условиями. Было обнаружено, что частицы диаметром от 27,7 до 139,0 микрометров более восприимчивы к отрицательной зарядке во внешнем электрическом поле. Были измерены заряд, полученный лунными образцами, и отношение заряда к массе, что предоставило ценные данные для будущих решений лунной инженерии.
Исследование также выявило значительные повреждения на целевых ударных поверхностях, что указывает на потенциальную опасность, которую частицы лунного реголита представляют для аэрокосмических материалов. Это понимание имеет решающее значение для разработки защитных мер для космических аппаратов и лунных жилищ.
Вклад в будущие лунные миссии
Исследование способствует более глубокому пониманию фундаментальных принципов, лежащих в основе экранирования и использования лунного реголита. Оно обеспечивает основу для разработки новых методов использования лунного реголита in situ, которые необходимы для исследования дальнего космоса и строительства лунных баз.
Комплексное исследование свойств индукционной зарядки образцов лунного реголита Чанъэ-5 и их динамики под действием внешнего электрического поля заполнило пробел в экспериментальных данных в этой научной области. Результаты не только расширяют наши знания о поведении лунных частиц, но и вдохновляют на инновационные подходы к управлению лунными ресурсами, прокладывая путь для устойчивого и эффективного исследования Луны.
Авторами статьи являются Цзюньпин Гу, Сяоюй Цянь, Ивэй Лю, Цингун Ван, Иян Чжан, Сюань Жуань, Сянцзинь Дэн, Яовэнь Лу, Цзянь Сун, Хуэй Чжан, Юньнин Дун, Мэнмэн Вэй, Вэй Яо, Шуйцин Ли, Вэйхуа Ван, Чжиган Цзоу, Мэнфэй Ян.
Дополнительная информация: Цзюньпин Гу и др., Зарядные свойства и динамика частиц лунного образца Чанъэ-5 во внешнем электрическом поле, Инженерное дело (2024). DOI: 10.1016/j.eng.2024.08.003
Предоставлено Engineering
