(a) Los diagramas de dispersión coloreados representan la medición de la temperatura del regolito por las sondas de temperatura CE-4. (b) La temperatura medida cerca del mediodía lunar. Crédito:Science China Press
El regolito lunar es una capa de granos rocosos sueltos depositados en la superficie lunar, cuyas propiedades físicas y químicas son importantes para descifrar la historia geológica y formular el diseño de naves espaciales lunares. Sondear la conductividad térmica del regolito lunar ha llamado mucho la atención desde la era Apolo. Las primeras mediciones se centraron en las muestras de regolito de Apolo, pero los datos experimentales solo estaban disponibles en unos pocos sitios de aterrizaje en el lado cercano.
La nave espacial CE-4 aterrizó a 45.4446°S, 177.5991°E, en el suelo del cráter Von Kármán, el 3 de enero de 2019. Después del aterrizaje, el rover Yutu-2 se liberó a través de los dos rieles desplegados. Cuatro sondas de temperatura debajo de las terminales de los rieles comenzaron a medir la temperatura del regolito local cada 900 segundos. "Fue increíble tener mediciones de temperatura de contacto del regolito del lado lejano por primera vez", dice el Dr. Jun Huang de la Universidad de Geociencias de China en Wuhan, uno de los líderes de este estudio.
El equipo encontró que el tamaño de partícula del regolito lunar en el lugar de aterrizaje del CE-4 era de ~15 μm en promedio sobre la profundidad, lo que indica un regolito inmaduro debajo de la superficie. Además, el componente conductivo de la conductividad térmica se mide como ~1,53×10 -3 W·m -1 K -1 en la superficie y ~8,48×10-3 W m -1 K -1 a 1 m de profundidad. La densidad aparente media es de ~471 kg m -3 en la superficie y ~824 kg m -3 en los 30 cm superiores del regolito lunar.
"Estos resultados proporcionarán una 'verdad básica' adicional importante para el futuro análisis e interpretación de las observaciones de la temperatura global. También arrojarán luz sobre el diseño de futuras sondas in situ de temperatura y flujo de calor", dice Huang.
(a) El perfil de temperatura mínimo, promedio y máximo desde la superficie hasta la profundidad de 1 m con una presión superficial de 80 Pa. (b) El perfil de densidad aparente desde la superficie hasta la profundidad de 1 m correspondiente al mínimo, promedio y temperatura máxima en (a) sin presión superficial. (c) El componente conductor del perfil de conductividad térmica desde la superficie hasta la profundidad de 1 m correspondiente a la temperatura mínima, media y máxima en (a) sin presión superficial. Crédito:Science China Press
Sr. Xiao Xiao, un Ph.D. candidato de la Universidad de Geociencias de China, y el Dr. Shuoran Yu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Macao, junto con el Dr. Jun Huang, hicieron el plan para analizar las mediciones de temperatura. El estudio duró más de 2 años a partir de 2020, interrumpido varias veces por la pandemia de COVID. "Fue un momento difícil construir el modelo térmico, pero lo disfruté", dice Xiao. Lleva mucho tiempo ejecutar el modelo térmico incluso con el clúster de alto rendimiento en el Instituto de Ciencias Planetarias de la Universidad de Geociencias de China, Wuhan.
Xiao y Yu procesaron los datos y realizaron el modelado termofísico. La investigación fue publicada en National Science Review . Un estudio revela el proceso de evolución del regolito lunar en el área de aterrizaje de Chang'e-4
