| 题名 | CLDS-1模拟月尘的研制与特性研究 |
| 作者 | 张森森 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 欧阳自远 |
| 关键词 | 月尘 模拟月尘 CLDS-1 制备 性质 |
| 学位专业 | 地球化学 |
| 中文摘要 | 月尘是月壤中颗粒直径小于20μm的细颗粒部分，位于月壤的最上层，是太空风化的产物。月尘主要来源于月球表面的风化碎屑物，成因与陨石、微陨石轰击、太阳风和宇宙射线等太空风化作用密切相关。 在历次月面探测活动中，月尘严重干扰了月面探测活动的正常实施。月尘黏结磨蚀航天器表面，并引起黏附污染、设备阻塞、视觉障碍、密封失效、材料磨损、散热退化、仪表错误等多种问题，并粘结吸附于宇航员皮肤，引起皮肤瘙痒。除了气味难闻之外，月尘进入人体呼吸系统，刺激呼吸道和器官，使宇航员产生咳嗽、流泪、打喷嚏等过敏反应症状，严重者甚至产生呼吸困难等症状。另外，月尘对人体可能存在潜在毒性，长期呼入易诱发各种呼吸道、内脏器官的癌变。美国在总结了Apollo登月计划中获得的成果、经验和教训中指出解决月尘对月表探测活动的影响是人类重返月球所必须解决的问题之一。 在美国的新太空计划中提出了在2015-2020年实现重新载人登月，欧洲空间局，俄罗斯，日本，印度等国家和组织纷纷制定了相应的月球探测计划，并在积极实施中，我国探月工程二期也将实现无人月面巡视探测。开展月尘研究，解决月尘对月面探测的影响已经迫在眉睫。上述研究需要大量月尘作为试验对象，而月尘样品极其稀缺，无法满足科研和工程试验的客观需求。目前月尘研究采用的替代品主要有细颗粒石英粉、模拟月壤，JSC-1Avf等，由于在颗粒粒度分布与形态特征，矿物和化学组分等基本特征上存在的明显差异，实验效果大打折扣。因此，模拟月尘的研制工作不但已经成为了制约月尘研究进展的主要瓶颈之一，也是月面探测活动顺利开展实施的必要基础工作之一。 在对月尘和JSC-1Avf模拟月尘进行了广泛调研以后，根据矿物筛选方法和粉体工程领域的最新研究成果，最终确立了以粒度分布、矿物和化学组成达到与月尘十分接近的模拟月尘制备标准。即：全部颗粒直径(D100)≤20μm，95%的颗粒直径(D95)≤2.5μm，中值粒径（D50）≤0.3μm，矿物组成与化学组分与月尘十分接近，其中玻璃质组分占整体组分含量的55%以上等三方面模拟月尘研制标准。 CLDS-1模拟月尘的制备是本论文的主要研究内容。利用高磁场磁法筛选CLRS-1模拟月壤颗粒，磁选富集后的CLRS-1模拟月壤玻璃质样品的玻璃质组分可达55%以上，通过行星式湿法球磨和超声波细化CLRS-1模拟月壤玻璃质，通过粒度配比的方法最终得到粒度分布与月尘十分相近的CLDS-1模拟月尘。上述方法获取的CLDS-1模拟月尘可以满足月尘科学研究和工程研究的基本需求，且工艺流程相对简单，成本较低，可以进行小批量的生产。 月尘的基本特性是本论文的另一主要研究内容。CLDS-1模拟月尘特性主要包括：1、组分特征，2）化学成分特征，3）粒度分布特征，4）颗粒形态特征，5）比表面积特征，6）密度特征，7）介电性质，8）热物性特征。CLDS-1模拟月尘在矿物与化学组分、粒度分布特征等主要特征方面与月尘十分相似，并具有低密度、超大比表面积、低介电损耗、低热导率等和月尘相似的特性。因此，CLDS-1模拟月尘可以应用于月尘防护技术、月尘科学和毒理学研究等诸多领域，是对世界上已有模拟月尘的重要补充，有力的推动了月球科学和月球探测工程研究的顺利开展。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 月球与行星科学 |
| 公开日期 | 2016-12-16 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.gyig.ac.cn:8080/handle/352002/5821]  |
| 专题 | 地球化学研究所_研究生_研究生_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张森森. CLDS-1模拟月尘的研制与特性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
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