Første in-situ temperaturmåling af de termofysiske egenskaber af månens fjernside regolith

Lunar regolith er et lag af løst pakkede stenede korn aflejret på månens overflade, hvis fysiske og kemiske egenskaber er vigtige for at tyde den geologiske historie og formulere månens rumfartøjsdesign. Undersøgelse af den termiske ledningsevne af måneregolitten har trukket meget opmærksomhed siden Apollo-æraen. Tidlige målinger fokuserede på Apollo regolit-prøverne, men de eksperimentelle data var kun tilgængelige på nogle få landingssteder i nærheden.

CE-4-rumfartøjet landede ved 45.4446°S, 177.5991°E, på gulvet i Von Kármán-krateret, den 3. januar 2019. Efter landing blev Yutu-2-roveren frigivet via de indsatte to skinner. Fire temperatursonder under skinnernes terminaler begyndte at måle temperaturen på den lokale regolit hvert 900. sekund. "Det var fantastisk at have kontakttemperaturmålinger af regolitten på den fjerneste side for første gang," siger Dr. Jun Huang fra China University of Geosciences i Wuhan, en af ​​lederne af denne undersøgelse.

Holdet fandt, at partikelstørrelsen af ​​måneregolitten på CE-4-landingsstedet var ~15 μm i gennemsnit over dybden, hvilket indikerer en umoden regolit under overfladen. Derudover måles den ledende komponent af termisk ledningsevne som ~1,53×10 ^-3 W m ^-1 K ^-1 på overfladen og ~8,48×10-3 W m ^-1 K ^-1 i 1 meters dybde. Den gennemsnitlige massefylde er ~471 kg m ^-3 på overfladen og ~824 kg m ^-3 i de øverste 30 cm af måneregolit.

"Disse resultater vil give en vigtig yderligere 'grundsandhed' for den fremtidige analyse og fortolkning af globale temperaturobservationer. Det vil også kaste lys over designet til fremtidige in-situ temperatur- og varmeflux-sonder," siger Huang.

Mr. Xiao Xiao, en ph.d. kandidat ved China University of Geosciences, og Dr. Shuoran Yu fra Macau University of Science and Technology lavede sammen med Dr. Jun Huang planen om at analysere temperaturmålingerne. Undersøgelsen varede over 2 år fra 2020, afbrudt flere gange af COVID-pandemien. "Det var en svær tid at bygge den termiske model, men jeg nød det," siger Xiao. Det er meget tidskrævende at køre den termiske model, selv med den højtydende klynge i Planetary Science Institute of China University of Geosciences, Wuhan.

Xiao og Yu behandlede dataene og udførte den termofysiske modellering. Forskningen blev offentliggjort i National Science Review . + Udforsk yderligere

Undersøgelse afslører månens regolitudviklingsproces på Chang'e-4 landingsområdet