极区月壤和水冰形成演化机制及物理特性研究

月球极区独特的光照条件和表面环境特征是水富集和保存的理想场所,探测永久阴影区内的水冰对科学研究和开发利用月球资源具有重要的意义.综合调研了国际上在月球极区开展的理论研究和遥感探测成果,阐述了极区地质、表面光照条件和热环境特征.介绍了极区月壤和水的形成演化机制及水冰可能的赋存状态.系统梳理了国际上关于极区水冰的探测历程和...     

嫦娥四号着陆区织女陨坑电场环境数值模拟

由于太阳紫外、X射线和太阳风粒子作用，近月表形成尘埃等离子体环境，而月表陨坑地形使得这种尘埃等离子体环境更为复杂.本文以位于嫦娥四号着陆区的织女陨坑为研究对象，基于高程数据构造了该陨坑的三维模型.根据太阳-月球关系和陨坑地理坐标信息，计算了陨坑白天任意时刻的有效太阳辐照度分布，探讨了不同时刻陨坑内外的光照面积占比，得到陨坑随地方时而发生的遮蔽效应特征.同时，基于月表充电方程计算了织女陨坑在不同地方时条件下的平衡表面电势、德拜鞘高度和电场强度分布，发现陨坑自身遮蔽效应对坑内电场环境影响十分明显.以坑底中心为例，讨论了地方时和纬度对类织女陨坑的平衡表面电势、德拜鞘高度及电场强度的影响，结果表明三者变化特征均以正午时刻及赤道为界呈对称分布，越接近12:00LT或者越接近赤道，坑底中心的平衡表面电势和电场强度越高，德拜鞘高度越低.      

月尘静电迁移研究进展

月尘的静电悬浮和迁移是Apollo时期留下的最有争议的问题之一.其既是研究月球表面物质演化历史的重要线索,也是探月工程必须考虑的重要因素.月尘在月表环境下易因电子附着、光电效应、二次电子发射等过程带电,并在月球全球性静电场作用下发生迁移运动.但目前对月尘静电迁移过程的认识还不全面,其主要原因在于对月尘静电特性的了解不够准确,对静电迁移过程的地面模拟不够充分以及对月球尘埃环境的探测较为缺乏.未来需进一步开展模拟月尘的研制,月尘静电特性的分析,静电迁移过程模拟以及尘埃环境的探测等工作.     

小行星表面有机物的红外光谱探测方法

小行星的有机物记录了太阳系早期有机物的形成发展历史,为地球早期生命前体出现的研究提供了重要依据,对于研究生命起源和演化具有重要意义。本文综合分析了小行星表面可能存在的有机物成分、种类及其赋存状态,利用红外光谱开展地面模拟实验,探讨有机物的红外光谱特征及其影响因素。结果表明,不同类型有机物的红外光谱特征与其类型、结构、温度和压力等有关。研究确定了小行星表面主要有机物的红外光谱识别标志,初步提出了小行星有机物红外光谱探测仪器的基本指标参数。      

月球水冰资源综合开发技术研究概况

水冰作为月球的重要资源，是未来月球科研站以及月球基地建设和运行的基本保障，开展月球水冰资源综合开发技术研究是目前各航天大国的关注热点之一。本文调研了有关月球水冰的探测和研究成果，阐述了月球水冰的赋存状态与分布特征，详细分析了月球水冰资源在开采提取、分离纯化、储存运输和分解利用等环节的技术方案，并简要评述了各个方案的优缺点。结合中国未来国际月球科研站的建设规划与美国以建立月球基地为目标的阿尔忒弥斯（Artemis）计划，评价分析了适宜开展月球水冰资源综合开发的地区和可行的技术方案，为中国在月球两极地区的水冰资源开发利用方案提供参考。