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科技日報記者 唐芳
月壤是冷是熱？導熱性好嗎？我國航天人把溫度計“貼”在月球表面進行了實地測量。
記者7日獲悉，基于嫦娥四號探測器對月球背面表層月壤溫度的就位測量結果，中國地質大學（武漢）行星科學研究所、澳門科技大學和中國空間技術研究院的研究人員發現，月壤具有非常好的隔熱性，可作為月球基地表面隔熱材料。
論文通訊作者、我國嫦娥四號月球探測任務核心科學家團隊成員、中國地質大學（武漢）副教授黃俊告訴科技日報記者，這是人類首次利用就位探測數據揭示月球背面月壤的熱物理性質，對于認識月球地質歷史和探月航天器設計具有重要意義。相關成果近日發表于國際學術期刊《國家科學評論》。
“就位探測保持了月壤的原始堆積方式，這對準確分析月壤的熱導率十分關鍵。”黃俊解釋，熱導率是物體傳導熱量的能力，月壤的熱導率與固體顆粒的堆積方式和大小有關，自阿波羅計劃實施以來就引起人們的廣泛關注。
記者了解到，嫦娥四號著陸器兩根導軌的底端，安裝了4個與月壤直接接觸的溫度計，每900秒測量一次月壤的溫度。該研究采用了嫦娥四號著陸后第三個月的月壤溫度數據。
測量結果顯示，月壤溫度具有白天高、晚上低的特點。日出后月壤溫度快速上升，正午附近時溫度達到最大值20多℃，正午之后溫度開始下降，傍晚附近溫度急劇下降至約-170℃，夜間溫度緩慢下降。
論文第一作者、中國地質大學（武漢）博士生肖瀟表示，白天月壤的溫度主要受太陽輻射和周圍環境熱輻射的影響，夜間月表溫度的變化主要受月壤的熱物理性質影響。
數值模擬研究表明，嫦娥四號著陸點月壤顆粒的平均粒徑約為15微米，大概是一根頭發粗細的五分之一；月表和月壤內1米深處的月壤熱導率分別為1.53×10-3W/(m·K)和8.48×10-3W/(m·K)，“月壤導熱的能力僅是空氣的十分之一，水的百分之一，鐵的萬分之一。”肖瀟表示。
“這說明在月球表面的真空條件下，月壤的熱導率極低，是非常好的隔熱層。未來在月球極區建立月球基地，可在基地表面覆蓋一層月壤，以防止有害的宇宙輻射，并避免白天溫度過高和夜間過度冷卻。”黃俊說。
