(a) De färgade spridningsdiagrammen representerar regolittemperaturmätningen av CE-4-temperatursonderna. (b) Temperaturen uppmätt nära månens middagstid. Kredit:Science China Press
Månregolit är ett lager av löst packade steniga korn avsatta på månens yta, vars fysikaliska och kemiska egenskaper är viktiga för att dechiffrera den geologiska historien och formulera månens rymdskeppsdesign. Att undersöka månregolitens termiska ledningsförmåga har väckt stor uppmärksamhet sedan Apollo-eran. Tidiga mätningar fokuserade på Apollo-regolitproverna, men experimentdata var endast tillgängliga på ett fåtal landningsplatser i närheten.
Rymdfarkosten CE-4 landade vid 45,4446°S, 177,5991°E, på golvet i Von Kármán-kratern, den 3 januari 2019. Efter landning släpptes Yutu-2-rovern via de två utplacerade rälsen. Fyra temperatursonder under rälsens terminaler började mäta temperaturen på den lokala regoliten var 900:e sekund. "Det var fantastiskt att ha kontakttemperaturmätningar av regoliten på bortre sidan för första gången", säger Dr Jun Huang från China University of Geosciences i Wuhan, en av ledarna för denna studie.
Teamet fann att partikelstorleken för månregoliten vid CE-4-landningsplatsen var ~15 μm i genomsnitt över djupet, vilket indikerar en omogen regolit under ytan. Dessutom mäts den ledande komponenten av värmeledningsförmågan som ~1,53×10 -3 W m -1 K -1 på ytan och ~8,48×10-3 W m -1 K -1 på 1 meters djup. Den genomsnittliga bulkdensiteten är ~471 kg m -3 på ytan och ~824 kg m -3 i de övre 30 cm av månregoliten.
"Dessa resultat kommer att ge viktig ytterligare "grundsanning" för framtida analys och tolkning av globala temperaturobservationer. De kommer också att belysa designen för framtida in-situ temperatur- och värmeflödessonder", säger Huang.
(a) Minsta, genomsnittliga och maximala temperaturprofil från ytan till djupet 1 m med ett yttryck på 80 Pa. (b) Skrymdensitetsprofilen från ytan till djupet 1 m som motsvarar det minsta, genomsnittliga och maximal temperatur i (a) utan yttryck. (c) Den ledande komponenten av termisk konduktivitetsprofil från ytan till ett djup av 1 m som motsvarar den lägsta, genomsnittliga och högsta temperaturen i (a) utan yttryck. Kredit:Science China Press
Mr. Xiao Xiao, en Ph.D. kandidat vid China University of Geosciences, och Dr Shuoran Yu från Macau University of Science and Technology, tillsammans med Dr Jun Huang, gjorde planen att analysera temperaturmätningarna. Studien varade i över 2 år från 2020, avbruten flera gånger av covid-pandemin. "Det var en svår tid att bygga den termiska modellen, men jag gillade det", säger Xiao. Det är mycket tidskrävande att köra den termiska modellen även med det högpresterande klustret vid Planetary Science Institute of China University of Geosciences, Wuhan.
Xiao och Yu bearbetade data och utförde den termofysiska modelleringen. Forskningen publicerades i National Science Review . + Utforska vidare
