模拟月壤成型研究现状     

宋蕾  徐佼  唐红  范树迁  刘建忠  李雄耀  刘基权 《矿物学报》2020,40(1):47-57

月球基地建设是当前人类探索月球以及外太空的初步任务目标,但是地月间运输成本高昂,未来的月球基地建设的开展很可能倾向于采用"就地取材",即直接利用月球资源的方式进行。月壤是月球表面上随处可取的资源,若能有效利用,必然能大幅降低基地的建造成本。为满足月球基地建设中大量的原材料需求,国内外学者已经开始通过对阿波罗等航天计划取样的真实月壤样品和地球上制备的各类模拟月壤样品进行各种成型试验,探讨利用月壤进行月球资源就地利用的可行性。基于此,本文对模拟月壤成型技术和方法的国内外研究进展进行了归纳总结,结合月球表面的实际环境,对各种方法和技术的应用前景及可能遭受的挑战进行了详细探讨,论述了向月球运输大型设备及在月球实际环境中使用额外添加剂的难度。此外,详细介绍了国内课题组对我国自主研制的CLRS系列模拟月壤和钛铁矿粉末进行的激光3D打印成型试验的结果,阐明了激光3D打印工艺参数、预压等处理技术对激光烧结模拟月壤成型性的影响。详细介绍了模拟月壤的烧结机理及成分演变的研究,并且论述了烧结温度、烧结气氛、成分组成及原料粒度等对模拟月壤烧结过程的影响,讨论了模拟月壤成型的机理性研究的重要性,本文旨在为今后月面资源就地利用、月壤成型技术及机理等研究课题的进一步发展提供参考。  相似文献   

水(冰):宇宙矿物     

陈丰  李雄耀  唐红  王世杰 《矿物学报》2015,35(2):255-266

水(冰)是最简单的化合物,也是宇宙中丰度最大的矿物。通常认为,水无嗅、无味,无处不在。然而,液态水或固态水却是异乎寻常的物质。水具有某些其它物质没有的,特别是赋予生命所要求的特殊性质,如氢键、水簇和kosmotrope离子等。本文综述水(冰)的结构、化学性质、物理性质、分布以及与生命的关系。  相似文献   

行星式球磨破碎CLRS-1模拟月壤的粒度分布特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

张森森  李雄耀  冯俊明  任刚 《矿物岩石地球化学通报》2014,(1):65-70

行星式球磨破碎CLRS-1模拟月壤可以获得与月尘粒度分布相似的模拟物质。该方法具有出料物颗粒直径十分细微、损耗率低、操作条件容易控制的特点。本文探讨了CLRS-1模拟月壤研磨后粒度分布受物料比、研磨时间和组分影响。物料比为1∶1∶2时,细化程度最好;随着球磨时间的延长,CLRS-1模拟月壤的中值粒径下降速度减缓,粒径分布范围不断缩小;研磨时间达到6h,物料达到最细,中值粒径约0.30μm。由于主要组分火山玻璃、斜长石和橄榄石之间在硬度方面存在明显差异,CLRS-1模拟月壤经研磨后的粒度分布呈现双峰模式。  相似文献   

低温低压条件下辉石粉末的热导率实验分析:对月球及火星表面热环境研究的指示   总被引：1，自引：0，他引：1  

于雯  李雄耀  王世杰 《岩石学报》2016,32(1):99-106

在真空条件下矿物粉末热导率的实验测量,可为我们研究月球及行星表面的热属性和热演化,解译热红外和微波探测数据,开展月球及行星探测载荷设计提供重要的数据参数。本研究主要采用改造后的Hot Disk TPS 2500S导热仪对辉石粉末的热导率进行测量。同时,分析了真空度、温度对辉石粉末热导率的影响。实验结果表明:1)热导率随着真空度的降低呈下降趋势,大气压力在1000Pa时,辉石粉末热传导机制发生明显改变。在低压条件下(1000Pa)热导率随真空度的变化趋于平缓;2)辉石粉末热导率随温度的升高而增大,但是增大的幅度在低压和常压条件下存在明显差异。根据实验结果,提出了低压条件下辉石粉末热导率随真空度和温度变化的关系式。本研究表明,在月球和火星表面热环境的研究中,温度和压力对热导率的影响程度是不同的。上述结果对未来开展地外样品的热导率测量提供了重要的参考。  相似文献   

我国低钛月海型模拟月壤初始物质选择的地球化学依据   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘春茹  王世杰  冯俊明  李雄耀  付绍洪  欧阳自远  郑永春 《矿物岩石》2007,27(3):28-33

以Apollo14月壤样品和美国JSC-1模拟月壤的地球化学特征为基础,结合我国低钛玄武岩火山的分布,对我国不同地区新生代玄武岩的化学成分、年龄、储量等方面进行对比分析结果表明,滇西北金沙江地区和吉林辉南红旗林场-四海地区的玄武质火山喷发物的化学成分与Apollo14月壤样品和美国JSC-1模拟月壤相似,比较适合用于我国低钛月海玄武岩模拟月壤研制的初始物质。野外地质调查发现,吉林省辉南县金川镇红旗林场—四海一带产出的玄武质火山渣为距今1600 a的该玄武质火山岩的喷发物,其储量大、质地纯、粒度均匀,而且比滇西北金沙江地区最近一期的玄武质火山渣新鲜,最适合作为我国低钛月海玄武岩模拟月壤研制的初始物质。  相似文献   

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  

王世杰  李雄耀  唐红  李阳 《地球化学》2010,39(1):73-81

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   

太阳系外行星研究进展   总被引：2，自引：2，他引：0  

陈丰  李雄耀  王世杰 《矿物岩石地球化学通报》2009,28(4):390-393

过去的二十年间,利用多种技术（如脉冲时间、径向速度、天文学观测、穿越光度计、反射光度计、微透镜和直接图像）发现了405个太阳系外行星。对这些太阳系外行星的研究首次提供了有关行星生长的信息,诸如星盘结构和演化,星盘性质和大小等。2009年4月对GJ581d行星的观测表明,这个行星处于＂宜居区域＂内,意味着它有液态水,因此可能有生命存在。  相似文献   

利用月球含氧矿物制取氧气的方法学比较   总被引：2，自引：0，他引：2  

李破  王世杰  李雄耀  唐红  陈丰 《矿物岩石地球化学通报》2009,28(2):183-188

氧气作为人类未来在月球上生存的基本条件,研究制取方法是月球基地建设中的一个主要目标.本文分类总结了利用月球含氧矿物制氧方法;就制氧方法适合就地利用月球资源、反应的高效率、反应过程易实现性等方面比较了各类方法的优缺点,提出就地利用微波能加热、氢气作为还原剂、月壤中钛铁矿作为反应物的月球基地制氧的优选方案.  相似文献   

月表有效太阳辐照度实时模型   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

李雄耀  王世杰  程安云 《地球物理学报》2008,51(1):25-30

月表太阳辐射是深入研究月表温度分布的关键问题之一. 本文根据月表有效太阳辐照度与太阳常数、太阳辐射入射角以及日月距离之间的关系,建立月表有效太阳辐照度的实时模型. 该模型在1950～2050年的100年内的理论误差百分比小于0.28％, 相对前人提出的模型在精度上有了很大程度的提高,能较为真实地反映月表有效太阳辐照度随时间的变化规律. 计算结果表明2007年月表太阳辐照度的年变化范围在1321.5～1416.6 W·m^-2之间,平均为1368.0 W·m^-2. 通过对月表太阳辐射入射角计算结果的分析,证实了月球的两极可能存在极昼极夜.  相似文献   

Murchison陨石中草莓状磁铁矿的成因及意义     

任旭  唐红  吴焱学  李阳  李世杰  李雄耀 《矿物岩石地球化学通报》2020,39(4):836-842

碳质小行星富含水和有机物,被认为是地球水与生命的重要潜在来源,是当前深空探测的重要目标。通过研究碳质球粒陨石中蚀变矿物的特征,可有效揭示其母体小行星早期的水活动历史。以Murchison碳质球粒陨石(CM2)中的草莓状磁铁矿为研究对象,利用扫描电镜和透射电镜对其微观结构和元素组成进行分析。结果显示,Murchison陨石中的草莓状磁铁矿具有交代黄铁矿的五角十二面体晶型假象,其颗粒边缘具有次生环带结构以及颗粒间隙填充有蛇纹石等次生层状硅酸盐矿物。研究结果表明,受~(26)Al等放射性元素衰变生热影响,Murchison陨石母体小行星早期曾发育有上限为150～200℃的水热蚀变作用,随着流体由酸性向碱性演变以及溶解氧的形成,早期形成的草莓状黄铁矿被后期流体交代而形成草莓状磁铁矿。  相似文献