嫦娥四號最新成果：月壤可作月球基地隔熱材料

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。

基於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，可作爲月球基地表面隔熱材料。

論文通訊作者、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9月7日接受科技日報記者採訪時表示，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，對於認識月球地質歷史和探月航天器設計具有重要意義。相關成果近日發表於我國首份英文版綜述性學術期刊《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，自美國“阿波羅計劃”實施以來就引起人們廣泛關注。

記者瞭解到，嫦娥四號着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。此項最新研究採用了嫦娥四號着陸後第3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。日出後月壤溫度快速上升，正午左右溫度達到最高值，超過20℃，正午之後溫度開始下降，傍晚時溫度急劇下降至大約－170℃，到了夜間溫度則緩慢下降。

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，嫦娥四號着陸點月壤顆粒的平均粒徑約爲15微米，大概是一根頭髮粗細的五分之一；月表和月壤內1米深處的月壤熱導率分別爲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，並避免白天溫度過高和夜間過度冷卻。”黃俊說。