中国人将登月

人类将建立“月球城市”月球是地球惟一的天然卫星，是离地球最近的天体。对月球的观察研究贯穿了人类整个文明史。２０世纪５０代，美国和前苏联在月球探测方面取得了划时代的成就。１９６９年７月，人类实现了登月梦想。１９７２年，有６艘“阿波罗”号宇宙飞船载人登月，对月球进行了大量科学试验和测量，并取回了约３８０ｋ斤的月球样品。随着对月球研究的深入，科学家们认识到，月球空间和表面具有可供人类开发利用的独特资源，月球的土壤和岩石里蕴藏着极其丰富的能源与矿产资源，月球是人类向外层空间发展的良好基地和前哨站。于是，…     

揽月九天思飞外星

在二三十年后的某个月夜里,当人们用望远镜观看月球时,将会看见在月球静海的极南部闪烁着一簇簇的灯光。是外星人登月了?不,那是人类新开拓的月球基地。 月球资源知多少 月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,月球上比比皆是,未来的月球有可能成为一个庞大无比的金属品仓库。以铁为     

月之诱惑

月球上有丰富的资源可以被用来建设理想的月球基地.首先,月球上具有丰富的矿物资源.月面上拥有地球上的全部化学元素,月岩中含有60多种有机化合物,其中静海石等5种矿物还是地球上所没有的.月面上覆盖着5-10米厚的浮土,浮土中含有月球基地建设和生产所需的氧、硅、铁、铝和镁等元素,其中铁、铝和镁的含量比地球上还多.这些宝贵的矿物资源对于月球基地建设和生产有着极大的意义.利用这些资源生产出来的产品,可源源不断地供应月球基地建设和航天站所需,对于进一步开发月球基地、载人上火星和开拓太空疆域将产生不可估量的影响.除此以外,月球上还有100万-500万吨核聚变原料3氦,这是建设核电站的重要原料.有了这些原料,建设发电、制氧、炼铁和玻璃制造等航天工业就不必担心"无米下锅"了.     

月球故事

不久前美国宣布:美国人将重返月球。与此同时,我国也启动了“绕月探测工程”;其他国家和地区,例如欧洲和日本也积极推进月球研究。一个探测与开发月球的新时代到来了。那么,月球究竟是怎样的一颗星球呢?请看——     

基于嫦娥四号光谱探测数据发现月球背面幔源物质初步证据

<正>月球是地球之外我们研究得最深刻的星球.与地球一样,月球也可分为月壳、月幔以及月核.与地球不同的是,月球并没有板块运动,其早期演化历史的痕迹依然存在.月球就像化石,我们可以通过对月球的研究一窥地球或其他行星的早期演化历史.与月球早期演化有关的岩浆洋理论推断,随着岩浆的演化,如橄榄石、低钙辉石等较重的镁铁质矿物(富镁和     

嫦娥一号干涉成像光谱仪数据TiO2 反演初步结果

反演月表TiO₂含量的分布对于月球科学研究和未来月球资源开采与利用具有重要意义. 利用干涉成像光谱仪数据对月表TiO₂ 反演进行了初步尝试, 获得了基于月球着陆点数据和月面真值的TiO₂ 反演公式. 将该公式应用于嫦娥一号干涉成像光谱仪数据, 获得了TiO₂ 在Apollo 16 登陆点附近高地、月球澄海MS2 地区的低钛玄武岩和高钛玄武岩等地区的局域分布特征. 经与Clementine UVVIS 数据反演结果进行比较, 嫦娥一号干涉成像光谱仪数据的TiO₂ 含量初步模型对于所研究的高地地区预测偏高0.7 wt.%左右, 对于月海低钛地区的预测偏高1.5 wt.%左右, 对于月海高钛地区的含量预测偏低0.8 wt.%左右.     

嫦娥五号样品“讲述”月球故事

 嫦娥五号实现了中国首次地外天体采样，是中国深空探测的重要里程碑，并开启了中国月球科学研究的新篇章。嫦娥 五号着陆在月球风暴洋北部，位于月球最年轻的月海玄武岩单元之一。遥感探测显示该地区具有独特的化学组成，如中等TiO₂含量和高Th含量。科学家利用先进的实验分析技术研究嫦娥五号月壤中的玄武岩颗粒，发现其形成于20亿年前的火山活动，比阿波罗号样品和月球陨石限定的月球火山活动结束时间晚8亿年。此年轻火山活动的诱发机制仍不清楚，但是有两个主流假说，即富克里普物质提供了额外热量导致月幔熔融或富水源区降低了熔点，可以被排除。新样品带来新发现，新发现催生新理论。月球长时间火山活动之谜仍未解开，新的理论亟待建立。     

中国的绕月探测工程

人类认识月球,从对月的原始崇拜和流传神话开始,继之以天文观测,到20世纪后半叶,人类已经实现了对月的近距离接触和探测.总结人类对月球的探测活动,可以划分为探、登、驻(住)三个阶段:探是指对月球情况进行近距离或有接触的无人探测;登是指人登上月球,与月球直接接触,进行有人直接操作的探测;驻(住)分两个层次,一是驻,即人携带设备登陆月球后很快返回,设备仪器长期驻留月球开展探测活动;二是住,即人在月球上长期居住和工作.     

月壤样品研究进展

月壤是研究无大气天体表面过程和月球演化的重要样品.自Apollo时代以来,月壤的相关研究如成因、组分及性质等均已取得了重要进展,并已对早期研究成果进行了详细总结和论述.随着嫦娥5号月壤样品的返回,关于月球样品的研究在我国获得前所未有的关注,亟需总结近年来月壤研究的重点领域及相关成果.本文基于月壤形成的过程,即继承的内部物质和遭受的外部改造,从月壤记录的太空风化作用和月球地质演化两方面综述了月壤研究的前沿成果.依据外部作用(太阳风、宇宙射线、陨石等)对月壤的改造,从以下四部分内容论述了太空风化作用对月壤组成的影响,即月壤中的水、挥发分、纳米相矿物、微陨石和陨石碎片.另一方面,月壤继承的月球内部物质均可用于月球演化研究,基于此总结讨论了全月壤、火山玻璃及岩屑的研究进展.最后,根据未来建设月球科研站的需要,从矿产资源、水和能源及月壤成型等方面概述了月壤资源利用的相关研究.通过总结月壤研究的主要成果,有助于发掘月球科学的前沿领域,为我国月壤样品的研究提供科学依据.     

嫦娥一号的初步科学成果

嫦娥一号卫星是中国发射的第一个月球轨道探测器,是中国月球探测工程“绕”、“落”、“回”发展战略的第一步。嫦娥一号卫星于２００７年１０月２４日在西昌卫星发射中心成功发射,２００９年３月１日受控落月于东经５２．３６度、南纬１．５０度的丰富海区域,在轨运行４９５天,比预期一年的工作寿命延长４个多月,一共取得了１．３７TB的原始科学探测数据。通过对这些科学探测数据的初步分析和应用研究,已经获得了包括“中国首次月球探测工程全月球影像图”等在内的一系列科学成果,为推动中国月球科学和天体化学的研究和后续月球探测工程的开展奠定了重要基础。     

基于"嫦娥一号"的月表形貌特征分析与自动提取

利用"嫦娥一号"CCD相机获得的遥感影像及其经三线阵数字摄影测量处理后的DEM数据(空间分辨率为500 m)进行了月表形貌特征分析.结果表明:月球的平均高程为-742 m,最大高程点和最小高程点均位于月球的背面,其中前者位于Engel'gardt撞击坑东缘,后者位于Minkowski撞击坑的次级撞击坑内;月球表面相对平...     

熔盐电解制备难熔金属及合金的回顾与展望

 难熔金属及合金的制备一直以来是一个耗能、复杂且困难的冶金及材料制备过程。如何从复杂高熔点金属氧化物矿物中直接提取获得高价值金属及合金,是新时代冶金及金属材料制备领域的研究重点和难点之一。近年发展起来的新熔盐电脱氧技术,可望对这一困境带来解决途径。笔者对“传统”熔盐电解法制备难熔金属进行了回顾,分析其面临的难题;对Fray-Farthing-Chen(FFC)剑桥法为代表的新熔盐电脱氧方法进行介绍,并重点介绍和展望了本课题组改进的固体透氧膜(SOM)法在该领域的发展和前景。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

电缆网络化温度安全监测系统设计

现代工业的规模化与自动化，生产设备的各种电缆数量大幅增加。随着电缆数量和长度的增加，事故机率与规模成比例递增，严重威胁人员生命、设备及财产安全。长期以来，在石化、钢铁、电力、冶金等高耗能企业，电缆防火始终是安全生产的重要环节。     

“嫦娥一号”微波辐射计观测月球虹湾地区表面物理温度昼夜时间分布

由中国“嫦娥一号”(CE-1)微波辐射计对月球虹湾地区观测时刻相对应的太阳入射角与方位角, 由极点球面坐标系与月球观测点局部坐标系的转换关系, 得到CE-1 对月球虹湾区域(Bay of Rainbow, 拉丁文Sinus Iridum)观测的当地时间. 采用CE-1 微波辐射计观测数据, 得到月球虹湾地区当地不同时间的辐射亮度温度(T_b)变化分布. 由月表三层模型的热辐射传输理论, 结合CE-1 微波辐射计19 与37 GHz 通道的T_b 数据, 反演得到月球昼夜不同时段虹湾地区表面月尘层与月壤层的物理温度变化, 分析了影响虹湾地区月表面物理温度的主要因素.     

日月交食的基本规律

日月食的发生尽管并不常见,却有着严格的规律,天文学家可以对之做出长期、准确的预报。本文将对各类日食、月食的发生规律及有关天文知识作一简要介绍以飨公众。     

嫦娥一号的奔月日记

北京时间2007年10月24日18时05分，长征三号甲火箭托举着我国第一颗月球探测卫星——嫦娥一号在西昌卫星发射中心，从三号甲塔架点火发射。11月5日上午11时，嫦娥一号顺利被月球“捕获”成为一颗绕月卫星。在经过三次近月制动后，嫦娥一号进入开展科学探测的工程轨道，随后将进行为期一年的对越科学探测。这是探月三部曲的第一步，也是中国空间探测历史上的新的里程碑。本文介绍了嫦娥一号从发射到2007年11月26日的每一次重要事件。     

轻质耐高温NiAl基合金制备与复杂构件成形技术进展浅析

NiAl基合金具有优越的低密度、高模量和良好的抗氧化性等特点，特别适合作为高温关键构件使用，在航空航天等领域应用前景广阔。然而，作为一种金属间化合物，固有的延性极限成为NiAl基合金复杂形状构件成形的技术瓶颈，因此亟需开发NiAl基合金复杂构件成形新技术。文章综述了目前NiAl基合金及其构件制备成形常用的熔铸法、高温自蔓延合成法、粉末冶金法及近年来发展的反应制备法，讨论了反应制备成形新方法在薄壁复杂构件制造方面的潜力，以及NiAl基合金复杂构件成形制造技术的发展趋势。     

嫦娥二号日地拉格朗日L2点探测轨道设计与实施

嫦娥二号在国际上首次成功实现了从月球环绕轨道飞向日-地拉格朗日L2点的飞行任务.本文系统地研究了该任务的轨道设计问题,提出了高精度星历模型下日-地拉格朗日L2点附近Lissajous目标轨道的设计方案;针对复杂日-地-月系统动力学环境,基于非线性动力系统流形等理论,提出了日-地与地-月双三体系统下的低能量转移轨道方案.飞行试验结果证明了嫦娥二号日-地拉格朗日L2点探测轨道设计方案的正确性和可行性.