Une étude publié dans Ingénierie a jeté un nouvel éclairage sur le comportement des particules de régolithe lunaire sous l’influence d’un champ électrique externe, une découverte qui pourrait révolutionner l’exploration spatiale et l’utilisation des ressources lunaires. La recherche, menée par une équipe collaborative de scientifiques du Laboratoire de technologie spatiale Qian Xuesen, de l’Université Tsinghua et d’autres institutions, se concentre sur les propriétés de charge et la dynamique des particules d’échantillons lunaires ramenés par la mission chinoise Chang’e-5.
L’article de recherche, intitulé « Propriétés de charge et dynamique des particules de l’échantillon lunaire Chang’e-5 dans un champ électrique externe », explore les défis de l’utilisation in situ des ressources du régolithe lunaire. L’étude explore la manipulation des particules lunaires grâce à l’application d’un champ électrique externe, une méthode prometteuse pour le contrôle des particules spatiales. Ce contrôle est crucial pour diverses applications spatiales, notamment l’élimination des poussières, le transport des matières premières et l’enrichissement des minéraux.
Les expériences ont été menées dans des conditions de vide poussé, simulant l’environnement lunaire. Les chercheurs ont utilisé des échantillons de régolithe lunaire de la mission Chang’e-5 et les ont exposés à un champ électrique produit par deux électrodes parallèles en laiton. L’étude a observé le processus de charge, la dynamique des particules et l’impact de ces particules chargées sur les matériaux aérospatiaux.
Les résultats ont révélé des différences significatives dans le processus de charge et la projection électrostatique des particules de régolithe lunaire dans des conditions de vide poussé par rapport aux conditions atmosphériques. Les particules, avec des diamètres allant de 27,7 à 139,0 micromètres, se sont révélées plus susceptibles de se charger négativement dans un champ électrique externe. La charge obtenue par les échantillons lunaires et le rapport charge/masse ont été mesurés, fournissant des données précieuses pour les futures solutions d’ingénierie lunaire.
L’étude a également observé des dommages importants sur les surfaces d’impact cibles, indiquant les dangers potentiels que les particules de régolithe lunaire posent aux matériaux aérospatiaux. Cette connaissance est essentielle pour développer des mesures de protection des engins spatiaux et des habitats lunaires.
Contribuer aux futures missions lunaires
La recherche contribue à une compréhension plus approfondie des principes fondamentaux derrière la protection et l’utilisation du régolithe lunaire. Il constitue une base pour le développement de nouvelles techniques d’utilisation du régolithe lunaire in situ, essentielles à l’exploration de l’espace lointain et à la construction de bases lunaires.
L’étude approfondie des propriétés de charge par induction des échantillons de régolithe lunaire Chang’e-5 et de leur dynamique sous un champ électrique externe a comblé une lacune dans les données expérimentales dans ce domaine scientifique. Les résultats font non seulement progresser nos connaissances sur le comportement des particules lunaires, mais inspirent également des approches innovantes en matière de gestion des ressources lunaires, ouvrant la voie à une exploration lunaire durable et efficace.
L’article a été rédigé par Junping Gu, Xiaoyu Qian, Yiwei Liu, Qinggong Wang, Yiyang Zhang, Xuan Ruan, Xiangjin Deng, Yaowen Lu, Jian Song, Hui Zhang, Yunning Dong, Mengmeng Wei, Wei Yao, Shuiqing Li, Weihua Wang, Zhigang Zou, Mengfei Yang.
Plus d’informations :
Junping Gu et al, Propriétés de charge et dynamique des particules de l’échantillon lunaire Chang’e-5 dans un champ électrique externe, Ingénierie (2024). DOI : 10.1016/j.eng.2024.08.003