測量月球的納米粉塵是一個(gè)不小的問(wèn)題


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外觀(guān)的另一個(gè)因素是月球塵埃粒子的大小和形狀,小巖石顆粒覆蓋月球表面。 國家標準與技術(shù)研究所的研究人員(NIST)現在測量比以往任何時(shí)候都小的月球塵埃顆粒,一步更精確地解釋月球的表面的顏色和亮度。 這反過(guò)來(lái)可能有助于改善跟蹤天氣模式和其他現象通過(guò)衛星相機使用月球作為校準源。

NIST的研究人員和合作者已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種復雜的方法測量的精確三維形狀的25日收集的月球塵埃粒子在1969年阿波羅11號任務(wù)。 團隊包括美國空軍研究實(shí)驗室的研究人員、大學(xué)太空科學(xué)研究所和密蘇里-堪薩斯城。這些研究人員一直在研究月球塵埃好幾年了。 但隨著(zhù)新雜志的一篇論文中所描述的,他們現在有x光納米計算機斷層掃描(XCT),這允許他們檢查粒子的形狀像400納米(十億分之一米)的長(cháng)度。

研究小組開(kāi)發(fā)了一種測量和計算的方法分析如何塵埃粒子形狀散射光線(xiàn)。 后續研究將包括更多的粒子,和更清楚的形狀與光散射。 研究人員特別感興趣的一個(gè)功能叫做反照率,”moonspeak光或輻射它反映了多少。測量月球的納米粉塵的秘訣是復雜的。 首先你需要混合使用的東西,好像做煎蛋卷,然后把它在一根棍子上幾個(gè)小時(shí)給烤雞。 吸管和裁縫的針也參與其中。

過(guò)程是復雜的,因為它是很難得到一個(gè)小粒子本身,但需要測量許多粒子的統計數據,因為它們是隨機分布在大小和形狀,”Ed Garboczi NIST的說(shuō)。

因為他們是如此的小,只因為他們有粉末,單粒子需要與其他分離,“Garboczi繼續說(shuō)。它們太小了,至少不是在任何數量,所以他們必須仔細分散介質(zhì)。 中還必須凍結他們的機械運動(dòng),為了能夠得到好的XCT圖像。 如果有任何運動(dòng)的粒子在幾個(gè)小時(shí)XCT掃描,然后將嚴重模糊圖像,一般不使用。 樣品的最終形式也必須兼容的x射線(xiàn)源和照相機接近樣品旋轉,所以一個(gè)窄,直筒是最好的。所涉及的過(guò)程攪拌阿波羅11號材料為環(huán)氧樹(shù)脂,然后滴在以外的一個(gè)小稻草薄層。 小塊的這一層然后從稻草中刪除和安裝在裁縫的別針,插入到XCT的樂(lè )器。

XCT機產(chǎn)生的x射線(xiàn)圖像重建軟件到片樣品。 NIST軟件疊片成3 d圖像,然后把它轉化為一個(gè)分類(lèi)單位體積的格式,或壓,要么內部或外部的粒子。 三維粒子形狀識別計算從這些分割圖像。 體素占每個(gè)粒子都保存在單獨的文件轉發(fā)給軟件求解電磁散射問(wèn)題在可見(jiàn)光到紅外頻率范圍。結果表明,光吸收月球塵埃粒子的顏色對它的形狀和高度敏感可以顯著(zhù)不同于球形或橢球粒子的大小相同。 這并不意味著(zhù)研究人員太多,然而。

這是我們第一次看月球的實(shí)際形狀的影響粒子光散射,并關(guān)注一些基本粒子的屬性,“空間科學(xué)研究所的合著(zhù)者Jay Goguen說(shuō)。這里開(kāi)發(fā)的模型的基礎計算的光譜觀(guān)測模型,亮度和極化的月球表面,這些被觀(guān)測到的量如何改變在月球的階段。作者現在學(xué)習更廣泛的月球塵埃的形狀和大小,包括粒子在1971年阿波羅14號任務(wù)期間收集的。 月球塵埃樣本借給NISTNASA的管理和分析規劃團隊外星材料計劃。


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