月球尘埃动力学：在电场中揭示嫦娥五号样本的带电特性和粒子行为

一项发表在《工程》学术期刊上的研究揭示了外部电场影响下月壤颗粒行为的新信息，这一发现有望彻底改变太空探索和月球资源利用的方式。该研究由中国千禧航天技术实验室、清华大学等机构的科学家合作完成，重点关注中国嫦娥五号任务带回的月球样本的充电特性和颗粒动态。

这篇研究文章名为《嫦娥五号月球样本在外部电场中的充电特性和颗粒动力学》，深入探讨了在原地利用月球表土资源面临的挑战。研究探讨了通过外部电场的应用来操纵月球颗粒的方法，这一方法显示出在太空颗粒控制方面的潜力。这种控制对于各种太空应用至关重要，包括除尘、原材料运输和矿物富集。

实验在高真空条件下进行，模拟了月球环境。研究人员使用了嫦娥五号任务带回的月球表土样本，并将其暴露在由两个平行黄铜电极产生的电场中。研究观察了充电过程、颗粒动力学以及这些带电颗粒对航空航天材料的影响。

结果显示，在高真空条件下，与大气条件相比，月球表土颗粒的充电过程和静电投射存在显著差异。直径从27.7到139.0微米不等的颗粒在外部电场中更容易负荷。还测量了月球样本获得的电荷和电荷质量比，为未来的月球工程解决方案提供了宝贵的数据。

研究还观察到目标撞击表面存在明显损坏，表明月球表土颗粒对航空航天材料具有潜在危险。这一发现对于开发航天器和月球栖息地的保护措施至关重要。

这项研究为深入理解月球表土屏蔽和利用的基本原理做出了贡献。它为开发新的原地月球表土利用技术奠定了基础，这对于深空探索和月球基地的建设至关重要。

对嫦娥五号月球表土样本的感应充电特性及其在外部电场下的动态的全面研究填补了这一科学领域的实验数据空白。这些发现不仅推动了我们对月球颗粒行为的认识，也激发了对月球资源管理的创新方法，为可持续有效的月球探索铺平了道路。

该论文的作者包括顾俊平、钱晓宇、刘一伟、王清功、张义扬、阮煊、邓祥金、卢耀文、宋健、张辉、董云宁、魏梦梦、姚伟、李水清、王卫华、邹志刚、杨孟飞。