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1.
月球某些资源的开发利用前景 总被引：18，自引：0，他引：18
21世纪月球探测的主要趋势是建立月球基地，开发利用月球的矿产资源，能源和特殊环境，为人类社会的可持续发展发挥长期而有效的支撑作用，通过对月海玄武岩中的钛铁矿，克里普岩中的U，Th,REE和月壤中的拟－3在月面的含量与分布的系统分析，月海玄武碉中蕴藏有极丰富的钛铁矿，TiO2总资源量超过70万亿t，钛铁矿还是月球基地生产水和火箭燃料的主要原料；克里普岩是未来月球探测与研究的热点之一，其蕴藏有巨量的铀，钍，钾，磷和稀土元素资源；月壤长期受到太阳风的辐射，使其蕴藏有极其丰富的氢，氦，氧，氮等气体资源，其中氦－3的资源量大于100万t，它是一种可供人类社会长期使用的，安全，清洁，高效，廉价的核聚变发电燃料，其含量与月壤的化学成分，矿物组分，颗粒大小等有密切的关系。 相似文献
2.
H. Mizutani A. Fujimura S. Tanaka H. Shiraishi T. Nakjima 《Journal of Earth System Science》2005,114(6):763-768
The scientific objective of the Lunar-A, Japanese Penetrator Mission, is to explore the lunar interior by seismic and heat-flow
experiments. Two penetrators containing two seismometers (horizontal and vertical components) and heat-flow probes will be
deployed from a spacecraft onto the lunar surface, one on the near-side and the other on the far-side of the moon. The data
obtained by the penetrators will be transmitted to the earth station via the Lunar-A mother spacecraft orbiting at an altitude
of about 200 km.
The spacecraft of a cylindrical shape, 2.2 m in maximum diameter and 1.7 m in height, is designed to be spin-stabilized. The
spacecraft will be inserted into an elliptic lunar orbit, after about a half-year cruise during which complex manoeuvering
is made using the lunar-solar gravity assist. After lunar orbit insertion, two penetrators will be separated from the spacecraft
near perilune, one by one, and will be landed on the lunar surface.
The final impact velocity of the penetrator will be about 285 m/sec; it will encounter a shock of about 8000 G at impact on
the lunar surface. According to numerous experimental impact tests using model penetrators and a lunar-regolith analog target,
each penetrator is predicted to penetrate to a depth between l and 3 m, depending on the hardness and/or particle-size distribution
of the lunar regolith. The penetration depth is important for ensuring the temperature stability of the instruments in the
penetrator and heat flow measurements. According to the results of the Apollo heat flow experiment, an insulating regolith
blanket of only 30 cm is sufficient to dampen out about 280 K lunar surface temperature fluctuation to < 3 K variation.
The seismic observations are expected to provide key data on the size of the lunar core, as well as data on deep lunar mantle
structure. The heat flow measurements at two penetrator-landing sites will also provide important data on the thermal structure
and bulk concentrations of heat-generating elements in the Moon. These data will provide much stronger geophysical constraints
on the origin and evolution of the Moon than has been obtained so far.
Currently, the Lunar-A system is being reviewed and a more robust system for communication between the penetrators and spacecraft
is being implemented according to the lessons learned from Beagle-2 and DS-2 failures. More impact tests for penetrators onto
a lunar regolith analogue target will be undertaken before its launch. 相似文献
3.
月面环境与月壤特性研究的主要问题探讨 总被引：6，自引：0，他引：6
月面环境与月壤特性是月球探测和月球科学研究的重要基础,对它们的研究一直在不断加深,本文对月球表面地形地貌、热环境以及月壤特性三个方面的研究现状进行了总结,初步分析了这三个方面研究目前存在的一些主要问题：（1）地形地貌对月球定量遥感的影响以及南极艾特肯（SPA）盆地等地貌单元的年代学划分和成因演化;（2）月面热辐射、月表物理温度和热流等月面热环境特征的进一步探测和全面分析,以及其对地球反照率变化的响应;（3）月壤形成演化过程及空间风化作用,月球极区氢富集机制和水冰探测,以及月球资源开发利用。 相似文献
4.
月壤及模拟月壤微观结构的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了对比研究月壤与模拟月壤的微观结构,介绍了月壤的形成作用过程和5种基本颗粒类型;通过真实月壤照片,对月壤微观结构进行了分析;利用火山灰为模拟月壤主体材料,对其成分进行了检测;对模拟月壤的火山灰颗粒进行了显微图像分析试验。结果表明,月壤存在胶结物微观颗粒,胶结物颗粒具有分支的组织形态和封闭的气泡,并且有金属铁珠存在;火山灰所含的主要成分及含量与月壤相似,经过粉碎的火山灰试样棱角较为明显,其纵横比峰值略小,稍显长条状,但与月壤比较相近,而复杂度因子则略有欠缺,说明颗粒还不够粗糙和多棱 相似文献
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月球重力场研究及相关应用是月球科学探测中的重要内容之一。本文回顾了月球重力测量及月球重力场模型、月球地形模型等主要研究进展,总结了月球重力场（包括地形）在月球内部结构研究,特别是在月壳结构以及月球质量瘤等方面取得的研究成果。此外,月球重力场还应用于月幔／月核研究、月球均衡状态、月球物质成分及月球演化历史的研究中。随着我国嫦娥探月计划的实施,利用其探测数据建立自主重力场模型及地形模型成为我国探月研究的基础工作之一。在此基础上可开展月壳结构、月球均衡状态、月球质量瘤及月壳成分等研究,同时借鉴地球科学中相关学术思想和方法技术,从而促进对月球及类地行星等结构的研究。 相似文献
7.
B. L. Cooper B. Sharpe D. Schrunk M. Thangavelu 《Journal of Earth System Science》2005,114(6):815-822
There has been a debate for the last thirty years about the relative merits of human versus robotic systems and we argue here
that both are essential components for successful lunar exploration and development. We examine the role of robots in the
next phases of exploration and human development of the Moon. The historical use of robots and humans in exploration is discussed,
including Apollo-era exploration, International Space Station, and deep-water petroleum exploration. The technological challenges
of lunar operations are addressed in the context of how robotic systems can be designed for robust and flexible operations.
System design recommendations are given based on the lessons learned from terrestrial and space robotics. 相似文献
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目前月球采样可分为深层采样和表层采样,作为深层采样的有力补充,国内外针对表层采样研发了多种不同类型的采样机具,但对机具和月壤相互作用鲜有研究。针对月球表层采样设计了2套采样机具,能够实现挖取、铲取、夹取和振动贯入4种动作。通过相应的传感器,采样机具能在运动过程中实时检测机具承受的力矩（力）。利用6种不同性质的模拟月壤,用2套采样机具分别就不同的运动参数进行了相关试验。通过对试验现象的观察可知模拟月壤与常规沙土性质不同,会出现特定的表现;通过对试验数据的分析可知,除挖取动作外其余3种动作机具运动与受力的关系为近似线性关系,而挖取动作机具承受扭矩分为4个阶段,与机具运动位置有关。 相似文献
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对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探取样和返回,并明确要采用钻孔取样方式来获取能保持原始层理结构的较深层月壤样品。月表处于无水、高真空、微重力、日夜温差悬殊的极端环境,因此月球钻探取样采用的钻孔取心机具应结构简单,以减少钻进故障几率和拓宽对所钻月壤层的适应性。针对模拟月壤,分别对传统钻孔取心钻具、孔内取心钻具、孔外取心钻具、软袋翻转取心钻具、内外管联合（内管、外管）取心钻具进行了试验研究。试验研究结果表明,内外管联合取心钻具能更好地满足我国月球钻探取样返回的要求。 相似文献
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中国嫦娥工程三期将进行月球样品的采集与返回,这是继美国Apollo和前苏联Luna之后,国际上最新的月球样品返回计划。月球样品的存储与管理方法将成为中国探月工程中亟待解决的重要问题之一。特别是如何最大程度地保持月球样品的科学研究价值,避免或减少可能的样品污染等问题,不仅为工程部门所关心,也是月球科学家所极为关注的问题。文中主要回顾和总结了美国Apollo月球样品的处理与保存方法,包括月球样品实验室简况、月球样品初步处理方法、月球样品初步测试分析及相关实验简介和月球样品的保存方法等内容,以期为中国月球样品的返回和地面存储提供有益的借鉴。 相似文献
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Anil Bhardwaj Stas Barabash Yoshifumi Futaana Yoichi Kazama Kazushi Asamura David McCann R. Sridharan Mats Holmstrom Peter Wurz Rickard Lundin 《Journal of Earth System Science》2005,114(6):749-760
This paper reports on the Sub-keV Atom Reflecting Analyzer (SARA) experiment that will be flown on the first Indian lunar
mission Chandrayaan-1. The SARA is a low energy neutral atom (LENA) imaging mass spectrometer, which will perform remote sensing
of the lunar surface via detection of neutral atoms in the energy range from 10 eV to 3 keV from a 100km polar orbit. In this
report we present the basic design of the SARA experiment and discuss various scientific issues that will be addressed. The
SARA instrument consists of three major subsystems: a LENA sensor (CENA), a solar wind monitor (SWIM), and a digital processing
unit (DPU). SARA will be used to image the solar wind-surface interaction to study primarily the surface composition and surface
magnetic anomalies and associated mini-magnetospheres. Studies of lunar exosphere sources and space weathering on the Moon
will also be attempted. SARA is the first LENA imaging mass spectrometer of its kind to be flown on a space mission. A replica
of SARA is planned to fly to Mercury onboard the BepiColombo mission. 相似文献
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月球引力场和磁场探测新进展 总被引：1，自引：0，他引：1
简要地回顾了前苏联、美国探测月球引力场和磁场的历史,介绍了各国的探月计划;较详细地介绍和分析了美国克莱门汀(Clementine,Cl）和月球探测者(Lunar Prospector,LP)两艘飞船探测月球引力场和磁场的最新成果：Konopliv A S等根据月球探测者数据绘制的最新月球重力图(LP100j,月球正面n=90,背面n=60),Halekas J S等根据月球探测者电子反射测量数据绘制的第一张全月球磁场图,Zuber M T等根据克莱门汀数据制作的月球(自由空间和布格)重力异常图和月壳厚度图;提出了开展有关研究工作的几点建议。 相似文献
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月壤钛铁矿微波烧结制备月球基地结构材料的初步设想 总被引：2，自引：0，他引：2
月球基地建设是当前"重返月球"的一个重要目标,为满足其建设需要大量结构材料.部分学者通过对真实月壤样品和模拟月壤进行各种高温烧结实验,分析了就地利用月壤矿物资源制备各种材料的方法.但由于月壤成分较为复杂,烧结产物的性能还很难满足实际需求.微波烧结技术作为一项新技术,具有传统烧结技术无法比拟的优势,更适合作为月球资源利用中的烧结加热技术.结合月壤中钛铁矿的含量,通过热力学分析,作者认为利用钛铁矿进行微波烧结实验来制备月球基地所需结构材料是一个值得深入研究的方案. 相似文献
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月球同位素地质年代学与月球演化 总被引：3，自引：1，他引：2
同位素地质年代学是月球形成与演化研究的重要工具。目前对月岩和月球陨石的研究积累了大量的同位素年代学资料,其测试的主要方法包括K—Ar、Ar_Ar、Rh-sr、Sm—Nd、Lu—Hf、Re-0s、Pb—Pb和U—Pb等。根据目前获得的资料,本文对月球上不同类型岩石的形成年龄进行了总结,发现月球高地岩石主要形成于45～38亿年,而月海玄武岩相对年轻,大致形成于38～31亿年。根据这-年代资料,结合对月岩样品进行的短半衰期Hf-W与Sin-Nd同位素体系的研究结果,认为月球大致形成于45亿年,其后开始由岩浆海导致的内部核-幔-壳的分异,岩浆结晶的低密度斜长岩构成最初的月壳,而密度大的岩石构成月幔,而此月幔则成为后来月海玄武岩的主要岩浆源区。同时指出了当前月岩同位素地质年代学存在的问题,并根据技术进展的情况,对未来月岩同位素年代学的发展趋势作了全面的分析． 相似文献
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含水率和颗粒级配对TJ-1模拟月壤力学性能影响的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
月球探测2期工程中,需在地球上进行探测器软着陆过程及月面巡视探测的模拟试验,上述试验中月壤特性的模拟至关重要。通过试验研制出了适用于上述试验的Tongji-1（简称TJ-1）模拟月壤。但2期工程中可能需用到近千吨的模拟月壤,由于客观条件限制,难以满足含水率为0%、颗粒级配与目标级配完全吻合的技术要求。为此,开展了含水率及颗粒级配对TJ-1模拟月壤力学性能影响的试验研究。根据TJ-1模拟月壤在不同含水率时的力学试验结果,建立了强度参数与含水率的关系式,建议含水率上限值为3%,并通过TJ-1模拟月壤不同颗粒级配曲线下的力学性能测试,得到了级配变化的许可范围。 相似文献
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从20世纪60年代到本世纪初,人类发射了一系列绕月飞船,对月球大气和月球电离层进行研究。科学家发现,月球电离层主要出现在向日面。在表面几百米高度范围内,由太阳辐射导致的光致电离使得月球向日面出现密度不超过10^10／m2的电离层等离子体。进一步研究表明,由于月球没有内禀磁场,月球电离层与太阳风中的行星际电场耦合在一起,时刻处在“飘动”中。电离层密度的变化与月相、当地的月表剩磁、太阳风条件、当地的月壤特性等相联系。 相似文献
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月震与月球内部结构 总被引：3，自引：0，他引：3
阿波罗（Apollo）登月计划在月球表面上布设的月震仪为探索月球内部结构提供了极佳资料来源,本文综述了近年来对月震资料的分析及利用月震资料研究月球内部结构的相关研究结果。月震仪记录到的振动信号主要分为天体撞击、月震和局域震动三类。天体撞击又分为流星体撞击和人造天体撞击,其震源位于月球表面。月震按震源深度分布分为浅源月震与深源月震,前者的震源深度大约为50～220km,释放的能量较大但发生次数较少,记录信号以高频成分为主;后者的震源深度大约为700～1150km,并具丛集性,与潮汐应力有关。局域震动在月球日出与日落时出现,被认为是由近月表的热破裂和变形过程所产生。月球内部结构的多数研究集中于月震仪下方月壳厚度计算及上月幔一维速度模型的建立。结果表明月壳平均厚度大约为40km,而不是早期研究得到的60km左右;通过现有的月震资料还不能得到月球下月幔、月核、月球深部间断面的相关信息。文章最后对月球内部的进一步研究做了总结和展望。 相似文献
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LI Yongquan LIU Jianzhong ZOU Yongliao OUYANG Ziyuan ZHENG Yongchun YUE Zongyu 《《地质学报》英文版》2011,85(5):1016-1021
Two new lunar mare soil simulants, NAO-2 and NAO-3, have been created in National Astronomical Observatories (NAO), Chinese Academy of Sciences. These two simulants were produced from low-titanium basalt and high-titanium basalt respectively. The chemical composition, mineralogy, particle size distribution, density, angle of internal friction, and cohesion of both simulants have been analyzed, indicating that some characteristics of NAO-2 and NAO-3 are similar to those of Apollo 14 and Apollo 11 landing site soils. NAO-2 and NAO-3 will be of great benefit to the scientific and engineering research on lunar soil. 相似文献