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在模拟月壤(CAS-IRSM-1)研制方面取得进展

发布时间 :2023-08-25
  月球是离地球最近的天体 ,是人类探索浩瀚宇宙的第一步 ,是有人类足迹的第二个星球 。美国和前苏联等早在1959年就陆续开展了月球探测 ,并且完成了多次的载人登月和月壤样品的采样 。我国的嫦娥五号探测器在“风暴洋”北部的吕姆克山脉着陆 ,采用自动采样封装技术获取月面的月壤 ,并于2020年12月17日携带1731g月壤返回地球 ,标志着我国在探月工程上取得的瞩目成就 。

  针对月壤的研究 ,可深入认识月球的岩石类型与化学组成 、资源与能源 、内部结构与演化历史等 。由于获取的真实月壤数量小且异常珍贵 ,很难用来开展大量的月壤岩土力学等实验研究 ,使得模拟月壤成为必要的基础材料 。

  武汉岩土所油气中心刘贺娟研究员系统研究了国内外典型真实月壤(Apollo 、Luna 、CE5等)和模拟月壤(如JSC-1 、MLS-1 、FJS-1 、MKS-1 、CAS-1 、TJ-1 、JLU-1/2/3等)的成分 、粒度分布 、密度 、孔隙比 、强度指标和压缩系数等 ,建立了系统的月壤物理力学性质数据库;研制出了CAS-IRSM-1低钛月海型模拟月壤 ,其粒度分布介于Apollo历次真实月壤的级配范围 ,组分上与Apollo14低钛月海型月壤相当 ,TiO2的含量高于Apollo14 ,低于嫦娥5号中钛月壤 ,与Apollo12相当 ,CaO略低 ,K2O 、Na2O 、P2O5略高 ,其他组分介于这两类真实月壤之间 。

  CAS-IRSM-1低钛月海型模拟月壤目前已经实现了吨级产能 ,已应用于月面钻进采样器等的校准 、设计和性能评价 ,月球岩土工程的月壤固化基础材料研发等领域 ,未来可广泛应用于月壤岩土工程的相关领域 。

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