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月球表面环境是怎样的?走进“月尘舱”

2024年06月10日 14:29:35 来源:扬子晚报

探索浩瀚宇宙,是全人类的共同梦想。在哈尔滨,有一所高校与中国航天结缘60余载,它就是哈尔滨工业大学。在哈工大,有一座“地面空间站”与天宫空间站遥遥相望,名叫“空间环境地面模拟装置”。

“‘地面空间站’顾名思义,就是在地球上建设一个与真实宇宙空间环境相似的大科学装置。”空间环境地面模拟装置常务副总指挥、哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院院长李立毅介绍,这一国之重器由哈工大联合中国航天科技集团建设,于今年2月底通过验收,成为哈尔滨的又一地标。

这是空间环境地面模拟装置中的月球表面环境模拟装置(6月1日摄)

走进哈尔滨新区内的空间综合环境试验楼,随着圆形拱门缓缓打开,“月尘舱”映入眼帘,这便是月球表面环境模拟装置,主体是一个大约三层楼高的立式真空罐,内径达4米,一米见方的样品台闪着银光,悬置于顶部的探照灯和射线源造型各异。

“月球表面具有大温差、高真空、多辐照、带电月尘等极端环境,由于紫外线、宇宙射线、电子辐照等综合作用,月尘会带有正电或负电。”哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院空间材料与环境工程研究室主任李丽芳说。

为模拟月球表面环境,“月尘舱”主体是一个真空舱,舱壁左侧连接电子加速器,为月尘充负电。右侧的X射线源、前后方的氘灯作为紫外辐照源,负责为月尘充正电。舱顶则设有月尘淋撒机构,来模拟月表降尘现象。

哈尔滨工业大学教授李丽芳(右)为学生讲解月球表面环境模拟装置(6月1日摄)。

“要想飞得更远、驻得更久、探得更细,就必须摸清空间环境对物质的作用机理。”李丽芳说,在研制过程中,团队牵头攻克了多源辐照高压充电装备集成、微小微米级粉尘大面积均匀淋撒、强静电环境原位在线检测等多项关键技术,来更接近真实的月球表面环境。

“带电月尘表面带有强静电荷,容易粘附在宇航服和探测器表面上,给月表探测、载人登月等带来困扰。”哈尔滨工业大学博士研究生王双雨说,为更好模拟月表环境,实验室备有多种标准的模拟月尘,它们都是微米量级,性状与真实的月尘十分接近。

“未来,许多需要抵达月球才能进行的实验,在地面上就能完成。空间实验将不再‘难于登天’,我们与深空探测的距离更近了。”李丽芳说。

责任编辑:陈浩然
  • 月球探测器
  • 哈尔滨工业大学
  • 李丽芳
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