(а) Микросъемка и (б)–(д) СЭМ-наблюдения поверхности MLI после столкновения с частицами CE5-LS; (е) микроскопическое исследование и (ж)-(з) СЭМ-наблюдение поверхности арамидной ткани после воздействия частиц CE5-LS. Фото предоставлено: Junping Gu et al.
Исследование, опубликованное в журнале Engineering, пролило новый свет на поведение частиц лунного реголита под воздействием внешнего электрического поля. Это открытие может произвести революцию в освоении космоса и использовании лунных ресурсов. Создано совместной командой ученых Цянь.
В исследовательской статье под названием «Зарядные свойства и динамика частиц лунного образца Чанъэ-5 во внешнем электрическом поле» рассматриваются проблемы использования ресурсов лунного реголита на месте. В исследовании рассматривается манипулирование лунными частицами посредством применения внешнего электрического поля — метода, который обещает быть перспективным для управления космическими частицами. Этот контроль имеет решающее значение для различных космических применений, включая удаление пыли, транспортировку сырья и обогащение полезных ископаемых.
Эксперименты проводились в условиях высокого вакуума и моделировали лунную среду. Исследователи использовали образцы лунного реголита миссии «Чанъэ-5» и подвергли их воздействию электрического поля, создаваемого двумя параллельными латунными электродами. В исследовании изучались процесс зарядки, динамика частиц и влияние этих заряженных частиц на аэрокосмические материалы.
Результаты показали существенные различия в процессе зарядки и электростатическом проецировании 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 отрицательному заряду во внешнем электрическом поле. Были измерены заряд и соотношение заряда к массе, полученные из лунных образцов, что предоставило ценные данные для будущих лунных инженерных решений.
В ходе исследования также были обнаружены значительные повреждения ударных поверхностей цели, что указывает на потенциальную опасность, которую частицы лунного реголита представляют для аэрокосмических материалов. Эти результаты имеют решающее значение для разработки защитных мер для космических кораблей и лунной среды обитания.
Вклад в будущие лунные миссии
Исследования способствуют более глубокому пониманию основных принципов защиты и использования лунных реголитов. Он обеспечивает основу для разработки новых методов эксплуатации лунного реголита на месте, необходимых для исследования космоса и строительства лунных баз.
Комплексное исследование индукционно-зарядных свойств образцов лунного реголита Чанъэ-5 и их динамики под действием внешнего электрического поля восполнило 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 и открывают путь к устойчивому и эффективному исследованию Луны.
Статью написали 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.
