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月尘测量仪:揭开月亮女神神秘“尘纱”

—— 月尘测量仪:揭开月亮女神神秘“尘纱”

行业聚焦点中国仪表网2013年12月19日 10:51人气:13115

      导读:月尘测量仪是本次嫦娥三号携带的核心科学载荷之一,它的主要任务就是对月尘进行准确采样和分析。此次嫦娥三号,月尘测量仪首次开机进行月面环境月尘量测量。 

       中国仪表网讯  12月15日下午16时15分,由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院510所研制的嫦娥三号月尘测量仪首次开机进行月面环境月尘量测量。月尘测量仪在开机约10小时后,月尘测量仪粘性石英晶体微量天平(SQCM)探头防尘盖打开,意味着来自地球的高灵敏微质量传感器正式与月球表面尘埃亲密接触。

      15日16点59分26秒,第一帧熟悉又亲切的数据跳入在场研制人员眼中,大家一致判定:测量数据正常,数据解析正常、月尘测量仪工作状态正常。

      月尘测量仪是本次嫦娥三号携带的核心科学载荷之一,它的主要任务就是对月尘进行准确采样和分析。月球表面笼罩着一层细小的尘埃颗粒,这就是“月尘”。这些颗粒一方面像面粉一样细小,一方面又像钢珠一样坚硬耐磨,它们很容易在自然或人为的因素作用下,被扰动而悬浮在月球表面,就像一层薄薄的面纱,为月球探测器顺利工作设置下第一道障碍。在重力较低的月球表面,几乎没有空气和水,空间带电粒子长驱直入、时常有微流星光顾,再加上月球尘埃本身极其微小,它粘附在探测表面容易发生渗透,导致密封失效;它附着力强,对非金属表面能达到上千帕,粘在设备上便很难清理;它相对光透过率低,可以使被附着的光学表面和太阳电池性能下降;它锋利,磨蚀性强,可能引起机械结构卡死、部件磨损,为月球探测器的安全埋下了种种隐患。

      随着我国月球探测任务二期工程的启动,月球着陆探测、自动巡视勘察以及后续探测任务,都面临“月尘”所带来的挑战,而“测量月尘”自然就成了解决月尘问题的首要问题。为了确保后续登月飞船、月表自动巡视勘察系统的可靠工作,必须建立有效的监测月尘沉积量方法,获得月尘的时间和空间分布规律,为月尘防护和清除体系的建立提供参考数据。

      中国空间技术研究院510所研制的月尘测量仪由两个测量探头和电控箱组成。这两个探头根据不同的工作环境发挥不同的作用。其中太阳电池探头能够随着太阳光线的强弱而监测变化量,一旦月尘覆盖到表面,就能够根据光线透过月尘的变化来反映月尘累积的多少。而粘性石英晶体探头则是在石英晶体表面涂敷了一层特殊的具有粘性的薄膜,从而使得降落在上面的月尘颗粒牢牢地粘附在晶体上面,以随时监测粘附量的变化。

      由于测量原理不同,两个探头的功能也不一样。它们各司其职,相互配合。太阳电池探头量程较大,安装在着陆器的顶部,用来测量着陆器激起的月尘。石英晶体探头灵敏度高,安装在着陆器温控舱内,测量月球自然状态下降落的月尘,为防止探头被污染,技术人员还专门给它安装了防尘盖板,用于在不需要测量的时候,保护探头。

      目前,月尘测量仪已连续开机工作了70多个小时,工作状态正常。随着大量数据陆续传回,科研人员正在综合温度、太阳光照等因素,紧锣密鼓地分析数据。过不了多久,我国第一次月球尘埃环境测量结果就将发布。

      据研制人员介绍,在第一个月昼期间,月尘测量仪将进行近10天地连续测量。在着陆点进入月夜后,月尘测量仪将和探测器、巡视器一起进入约15天的月夜休眠阶段。当着陆点再次进入月昼,月尘测量又将择机进行开机测量。可以预见,在为期1年的设计任务结束后,月尘测量仪所获大量测量数据将描绘出月球表面自然状态下尘埃沉积规律,为我国后续探月任务揭开月亮女神神秘的“尘纱”。
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