MICROWAVE INVESTIGATION OF LUNAR REGOLITH Dmitri Skulachev, IKI, Moscow. - презентация

1 MICROWAVE INVESTIGATION OF LUNAR REGOLITH Dmitri Skulachev, IKI, Moscow

2 Выжить на Луне? ? ? S urvive on the Moon?

3 1400 W/m 2 Solar panel

4 + H 2 O O2O2 Solar panel Moon water source

5 Выжить на Луне можно, You may survive on the Moon, если есть вода! if you have a water! Solar panel Moon House Moon dog Moon water source

6 Синим показаны области поверхности с повышенным содержанием водорода There are some places with a wet soil on the Moon (?) На Луне есть участки влажного грунта (?)

7 метеориты meteorites вулканы volcanoes солнечный ветер solar wind P+P+ неизвестные источники unknown sources Источники лунной воды? Moon water sources?

8 Отпечаток башмака астронавта в лунной пыли Лунный реголит. Средний размер частиц ~ 100 мкм Лунная пыль и лунный реголит A lunar dust and a lunar regolith An astronaut footprint in the lunar dust Lunar regolith. Main grain dimension is about 100.

9 Свойства лунного реголита Density: ρ = g/cm 3 Permittivity GHz) : ε = Loss tangent GHz): tgδ = Thermal conductivity: = W/m·K Density: ρ = g/cm 3 Permittivity GHz) : ε = Loss tangent GHz): tgδ = Thermal conductivity: = W/m·K A lunar regolith properties

10 Водяной лед Water ice Реголит Lunar regolith ε = – 3.5 tg δ = – СВЧ свойства льда и лунного реголита Льда на поверхности Луны найдено менее 0.1%. Прямыми СВЧ методами обнаружить столь малое количество невозможно! A microwave properties of an ice and a regolith A 0.1% of water content is found on lunar surface. It seems to be impossible to detect such amount by direct microwave measurements!

11 СВЧ методы поиска лунного льда? A lunar ice search by microwave methods?

12 СВЧ методы поиска лунного льда? A lunar ice search by microwave methods? :(

13 λ regolith = W/m·K λ = 3.5 λ = 0

14 Зона контакта Contact area

15 Ледяная пленка Ice skin Зона контакта Contact area

16

17 M. A. Siegler, et al. 2011

18 Температуры реголита в приполярной области λ increased Regolith temperatures at a polar region

19 Даже небольшие количества льда в состоянии существенно изменить теплопроводность реголита. Even a small ice amount in a regolith may considerably change total thermal conductivity. Теплопроводность реголита влияет на величину суточного хода температуры на различных глубинах. A regolith thermal conductivity affects daily variations of temperature at different depths. Измерить температуру реголита на различных глубинах можно с помощью СВЧ радиометра, работающего на нескольких частотах. It is possible to measure regolith temperatures at different depths by the help of multi-frequency microwave radiometer. ! !

20 Многочастотный радиометр «РАТ» Multi-frequency microwave radiometer PAT Многочастотный радиометр «РАТ» Multi-frequency microwave radiometer PAT F1 F2 F3 μСμС RS GHz 3 V Load А2 А1

21 СВЧ часть радиометра Microwave part of the radiometer

22 Радиометр «РАТ» (макет) Radiometer PAT (experimental model) 10 cm

23 Параметры радиометра «РАТ»: PAT radiometer specification: - frequency range: from 8 to 20 GHz (three bands) - sensitivity: 0.1 К - mass: 510 g - power consumption: 600 mW - power supply: primary Li-SO 2 element - mode of operation: continuous, cyclic - 3 min measuring and 12 h pause. Параметры радиометра «РАТ»: PAT radiometer specification: - frequency range: from 8 to 20 GHz (three bands) - sensitivity: 0.1 К - mass: 510 g - power consumption: 600 mW - power supply: primary Li-SO 2 element - mode of operation: continuous, cyclic - 3 min measuring and 12 h pause.

24 Luna-Glob, South Pole region Luna-Resurs North Pole region

25 Thank you for your attention!