Primeira medição de temperatura in-situ das propriedades termofísicas do regolito do lado distante lunar
(a) Os gráficos de dispersão coloridos representam a medição da temperatura do regolito pelas sondas de temperatura CE-4. (b) A temperatura medida perto do meio-dia lunar. Crédito:Science China Press
O regolito lunar é uma camada de grãos rochosos frouxamente compactados depositados na superfície lunar, cujas propriedades físicas e químicas são importantes para decifrar a história geológica e formular o projeto da espaçonave lunar. Sondar a condutividade térmica do regolito lunar atraiu muita atenção desde a era Apollo. As primeiras medições se concentraram nas amostras de regolito da Apollo, mas os dados experimentais estavam disponíveis apenas em alguns locais de pouso no lado próximo.
A espaçonave CE-4 pousou a 45,4446°S, 177,5991°E, no chão da cratera Von Kármán, em 3 de janeiro de 2019. Após o pouso, o rover Yutu-2 foi lançado pelos dois trilhos implantados. Quatro sondas de temperatura abaixo dos terminais dos trilhos começaram a medir a temperatura do regolito local a cada 900 segundos. "Foi incrível ter medições de temperatura de contato do regolito do outro lado pela primeira vez", diz o Dr. Jun Huang da Universidade de Geociências da China em Wuhan, um dos líderes deste estudo.
A equipe descobriu que o tamanho de partícula do regolito lunar no local de pouso do CE-4 era de ~ 15 μm em média sobre a profundidade, o que indica um regolito imaturo abaixo da superfície. Além disso, o componente condutor da condutividade térmica é medido como ~1,53×10
-3
W m
-1
K
-1
na superfície e ~8,48×10-3 W m
-1
K
-1
a 1 m de profundidade. A densidade aparente média é de ~471 kg m
-3
na superfície e ~824 kg m
-3
nos 30 cm superiores do regolito lunar.
"Esses resultados fornecerão uma 'verdade básica' importante para a futura análise e interpretação das observações da temperatura global. Também lançará luzes sobre o projeto de futuras sondas de temperatura e fluxo de calor in-situ", diz Huang.
(a) O perfil de temperatura mínima, média e máxima da superfície até a profundidade de 1 m com uma pressão de superfície de 80 Pa. (b) O perfil de densidade aparente da superfície até a profundidade de 1 m correspondente à mínima, média e temperatura máxima em (a) sem pressão superficial. (c) A componente condutora do perfil de condutividade térmica da superfície até a profundidade de 1 m correspondente à temperatura mínima, média e máxima em (a) sem pressão de superfície. Crédito:Science China Press
Sr. Xiao Xiao, um Ph.D. candidato da Universidade de Geociências da China, e o Dr. Shuoran Yu da Universidade de Ciência e Tecnologia de Macau, juntamente com o Dr. Jun Huang, fizeram o plano para analisar as medições de temperatura. O estudo durou mais de 2 anos a partir de 2020, interrompido várias vezes pela pandemia do COVID. "Foi um momento difícil para construir o modelo térmico, mas gostei", diz Xiao. É muito demorado executar o modelo térmico, mesmo com o cluster de alto desempenho no Instituto de Ciências Planetárias da Universidade de Geociências da China, Wuhan.
Xiao e Yu processaram os dados e realizaram a modelagem termofísica. A pesquisa foi publicada na
National Science Review .
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