月痕寿命研究
2019-04-25李海阳刘将辉
载人航天 2019年2期
陆 林,李海阳,刘将辉
(国防科技大学空天科学学院,长沙410073)
1 引言
月痕是指人类活动在月面形成的痕迹,如航天员的脚印、月球车的车轮印记等。由于月球没有大气,月面活动产生的痕迹能够长期保留而不消逝。虽然月球表面区域很大,但一旦留痕就很难消除,从它的这种特性来说,留痕的空间即月痕也是一种有限资源,可以作为民众个性表达、纪念、盟誓乃至投资及宣传的载体,是一种有望在近期获得开发回报的资源[1]。
月痕寿命的长短在一定程度上影响月痕资源的开发价值,而影响月痕寿命的因素主要分为自然因素和人为因素两方面,本文分别从这两方面因素出发,分析它们对月痕的影响,估算月痕的寿命,为月痕资源开发提供理论支撑。
2 自然因素对月痕的影响
对月痕产生影响的自然因素主要包括微小流星体的撞击和静电浮扬月尘的沉积。下面分别分析它们对月痕寿命的影响。
2.1 微小流星体的撞击
微小流星体通常是指小于1 g的流星体,平均密度为0.5 g/cm3;在没有大气保护的情况下,即便是很小的流星体,撞击月球的速度也在2.4~7.2 km/s之间[2]。微小流星体的撞击对月痕的影响主要有两方面,一方面是撞击月面以及二次溅射物导致的月尘沉积对月痕的影响,另一方面是在月面形成的撞击坑对月痕的破坏。
2.1.1 微小流星体撞击以及二次溅射物导致的月尘沉积
月面受到微小流星体撞击的通量如式(1)所示[2]:

式中,Nt是在月面每平方米区域内,平均每秒受到质量大于或等于m的微小流星体的撞击次数。……
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