利用嫦娥三号降落相机及探月历史数据浅析月尘分布

自上世纪60年代人类发现月球辉光以来,月尘研究成为世界上许多科学家关注的焦点。此类研究既包括月尘分布这样的宏观研究,又需要通过像带电粒子运动这样的微观研究透视月尘运动的本质。本文通过分析月球地质运动、小天体撞击溅射等月尘可能的产生原因,利用嫦娥等探月数据对月尘的可能分布情况进行简要推断及阐述。     

月球环境下明暗交界处月尘输运异常现象

月表环境下，山脉或探测器和巡视器等附近形成的整体或局部明暗交界区域会发生月尘输运异常现象。该文通过建立整体和局部2种明暗交界模型，采用质点网格法和蛙跳法，基于Apollo探测器实测的月表月尘数量，研究了2种模型的月尘输运异常现象。结果显示，整体明暗交界区域存在非常显著的月尘输运异常现象，月尘输运路径呈现喇叭口形状或片状抛物线形状，并在明暗交界线上方发生大量月尘聚集，月尘输运现象具有明显的水平输运特征。在局部明暗交界区域的探测器左侧和右侧均出现非常显著的月尘输运异常现象，具有双向水平输运特征，并存在或大或小的双月尘涡旋，引起了探测器周围的局部“月尘暴”。整体明暗交界区域月尘输运异常现象可间接地验证“辉光”现象，局部明暗交界区域月尘输运异常现象也可能是月表探测器上沉积大量月尘的主要原因之一。月尘输运异常现象不但对现役的月球车和探测器等有潜在危害，也是人类在未来探月活动中无法回避的关键问题之一。该文研究的结果对月球探测器着陆点和巡视器行走路线的选取具有重要的参考价值，有助于降低月尘污染对人类探月活动的影响。     

月球静电效应及防护研究

月球表面由于空间环境和月球特性极易造成强烈的静电起电现象,当登月探测器或航天员到达月球表面时,在与月壤摩擦的过程中也会产生静电。登月探测装备的月球静电环境效应危害极大,带静电荷月尘可能进入甚至覆盖登月探测器所载仪器设备,作用于登月探测器的通讯系统、光学系统、电源系统、热控系统、甚至航天员。由于月球与地球的巨大环境差异而无法应用地球上静电防护的成熟技术。研究了月尘的静电学特性,带静电月尘对航天装备产生的影响,月球静电消除技术等新的技术发展。