测量月球的纳米尘埃可不是小事

2022年1月19日整理发布：影响其外观的另一个因素是月球尘埃颗粒的大小和形状，即覆盖月球表面的小岩石颗粒。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的研究人员现在正在测量比以往任何时候都更小的月球尘埃颗粒，这是朝着更准确地解释月球的表观颜色和亮度迈出的一步。这反过来可能有助于改进使用月球作为校准源的卫星摄像机对天气模式和其他现象的跟踪。

NIST 的研究人员和合作者开发了一种复杂的方法来测量 1969 年阿波罗 11 号任务期间收集的 25 个月球尘埃颗粒的精确 3D 形状。该团队包括来自空军研究实验室、空间科学研究所和大学的研究人员密苏里-堪萨斯城。

这些研究人员多年来一直在研究月尘。但正如一篇新的期刊论文所述，他们现在拥有 X 射线纳米计算机断层扫描 (XCT)，这使他们能够检查长度小至 400 纳米(十亿分之一米)的粒子的形状。

研究小组开发了一种测量和计算分析尘埃颗粒形状如何散射光的方法。后续研究将包括更多的粒子，并更清楚地将它们的形状与光散射联系起来。研究人员对一种称为“反照率”的特征特别感兴趣，它反映了它反射了多少光或辐射。

测量月球纳米尘埃的方法很复杂。首先你需要把它和一些东西混合，就像做煎蛋卷一样，然后像烤鸡一样在棍子上转动几个小时。吸管和裁缝的别针也参与其中。

NIST 研究员 Ed Garboczi 说：“这个过程很复杂，因为很难单独获得一个小粒子，但需要测量许多粒子以获得良好的统计数据，因为它们的大小和形状是随机分布的。”

“由于它们非常小，而且它们只以粉末形式出现，因此需要将单个颗粒与所有其他颗粒分开，”Garboczi 继续说道。“它们太小了，不能用手来做，至少数量不多，所以必须小心地将它们分散在介质中。介质还必须冻结它们的机械运动，才能获得好的 XCT 图像。如果有如果在 XCT 扫描的几个小时内粒子有任何移动，则图像将严重模糊，通常无法使用。样品的最终形式还必须与 X 射线源和相机靠近样品兼容当它旋转时，最好是窄而直的圆柱体。”

该过程涉及将阿波罗 11 号材料搅拌到环氧树脂中，然后将其滴在一根小吸管的外面以获得薄层。然后从吸管上取下这一层的小块并安装在裁缝的别针上，这些别针插入 XCT 仪器。

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