材料百态

       月壤是冷是热？导热性好吗？我国航天人员把温度计“贴”在月球表面进行了实地测量。

       基于嫦娥四号探测器对月球背面表层月壤温度的就位测量结果，中国地质大学（武汉）行星科学研究所、澳门科技大学和中国空间技术研究院的研究人员发现，月壤具有非常好的隔热性，可作为月球基地表面隔热材料。

       论文通讯作者、嫦娥四号月球探测任务核心科学家团队成员、中国地质大学（武汉）副教授黄俊9月7日接受科技日报记者采访时表示，这是人类首次利用就位探测数据揭示月球背面月壤的热物理性质，对于认识月球地质历史和探月航天器设计具有重要意义。相关成果近日发表于我国首份英文版综述性学术期刊《国家科学评论》。

      “就位探测保持了月壤的原始堆积方式，这对准确分析月壤的热导率十分关键。”黄俊解释，热导率是物体传导热量的能力，月壤的热导率与固体颗粒的堆积方式和大小有关，自美国“阿波罗计划”实施以来就引起人们广泛关注。

       记者了解到，嫦娥四号着陆器两根导轨的底端，安装了4个与月壤直接接触的温度计，每900秒测量一次月壤的温度。此项最新研究采用了嫦娥四号着陆后第3个月的月壤温度数据。

       测量结果显示，月壤温度具有白天高、晚上低的特点。日出后月壤温度快速上升，正午左右温度达到最高值，超过20摄氏度，正午之后温度开始下降，傍晚时温度急剧下降至零下170摄氏度，到了夜间温度则缓慢下降。

       论文第一作者、中国地质大学（武汉）博士生肖潇表示，白天月壤的温度主要受太阳辐射和周围环境热辐射的影响，夜间月表温度的变化主要受月壤的热物理性质影响。

       数值模拟研究表明，嫦娥四号着陆点月壤颗粒的平均粒径约为15微米，大概是一根头发粗细的五分之一；月表和月壤内1米深处的月壤热导率分别为1.53×10-3W/（m·K）和8.48×10-3W/（m·K）。“月壤导热的能力仅是空气的十分之一，水的百分之一，铁的万分之一。”肖潇表示。

      “这说明在月球表面的真空条件下，月壤的热导率极低，是非常好的隔热层。未来在月球极区建立月球基地，可在基地表面覆盖一层月壤，以防止有害的宇宙辐射，并避免白天温度过高和夜间过度冷却。”黄俊说。

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