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太阳系天体熔岩管探测研究现状
1
作者
佘星阳
王江
+3 位作者
黄俊
赵健楠
赵佳伟
肖龙
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第4期313-327,M0001,M0002,共17页
由火山熔岩流动和冷却过程形成的熔岩管已经在太阳系多个天体表面被发现,成为了认识类地行星火山活动和热历史的窗口。同时,由于熔岩管内部具有恒温和防辐射的特点,也是未来人类探测活动或地外生存的天然庇护所,因此具有极为重要的科学...
由火山熔岩流动和冷却过程形成的熔岩管已经在太阳系多个天体表面被发现,成为了认识类地行星火山活动和热历史的窗口。同时,由于熔岩管内部具有恒温和防辐射的特点,也是未来人类探测活动或地外生存的天然庇护所,因此具有极为重要的科学和工程应用价值。总结了熔岩管的形成机制、探测和识别方法,月球和火星等太阳系不同天体表面熔岩管的分布,探讨了熔岩管探测的科学意义和应用前景,提出地球熔岩管是开展行星熔岩管类比研究和探测的重要对象,并进而介绍了熔岩管类比研究的理论和方法,为未来地外熔岩管的探测提供理论依据和模拟实验支撑。
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关键词
熔岩管
火山活动
太阳系
行星探测
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职称材料
基于微观岩石力学试验和NWA13618陨石的小行星岩石力学参数分析
被引量:
11
2
作者
唐旭海
许婧璟
+4 位作者
张怡恒
何琦
王正直
张国平
刘泉声
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1157-1163,共7页
未来人类的地外天体勘探、太空资源开发、地外基地建设等活动都离不开岩土工程技术的发展。目前,人类获得太空岩石样本仅有太空飞行器取样和收集陨石两种途径。由于陨石存量稀少、价格昂贵、尺寸小并且形状任意,因此难以加工成传统力学...
未来人类的地外天体勘探、太空资源开发、地外基地建设等活动都离不开岩土工程技术的发展。目前,人类获得太空岩石样本仅有太空飞行器取样和收集陨石两种途径。由于陨石存量稀少、价格昂贵、尺寸小并且形状任意,因此难以加工成传统力学试验与模拟(mechanical testing&simulation,简称MTS)材料试验机等宏观岩石力学试验所需要的高质量标准岩样。基于微观岩石力学试验和统计分布模型,发展了适用于小尺寸陨石的力学参数测量新技术。首先,应用矿物自动定量分析系统(TESCAN integrated mineral analyzer,简称TIMA)获得NWA13618陨石成岩矿物组成、含量和分布。然后,利用网格纳米压痕技术进行大量压痕试验获得多点弹性模量;之后,利用高斯混合模型,统计求解NWA13618陨石中4种主要矿物的力学参数。橄榄石、辉石、铁镍金属、长石的弹性模量分别为116.73、101.77、87.24、70.74 GPa;最后,基于岩石力学试验结果,采用Mori-Tanaka均质化方法获得NWA13618陨石宏观cm尺度弹性模量为90.48 GPa。提出的微观岩石力学试验技术和尺度升级方法为预测L4型陨石母星小行星的力学性质提供了理论基础和技术手段。
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关键词
太空采矿
太空岩石力学
纳米压痕
小行星
陨石
跨尺度
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职称材料
一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
被引量:
1
3
作者
邓乃文
韩光超
+2 位作者
文国军
肖龙
柏伟
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第4期374-384,共11页
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分...
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分析,验证了该钻探器在熔岩管复杂地况应用中的可能性。结果表明,钻杆直径为3 mm、钻压力为10 N时,钻进速度随开孔角度的增加而增加,垂直钻进时钻探器最大空载回转速度为506 rad/min,钻进速度为6.4 mm/min,钻进时回转转速为259 rad/min。
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关键词
月球熔岩管
超声波钻探
回转冲击式超声波
等效阻抗网络模型
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职称材料
南极GRV 022888和GRV 052408橄辉无球粒陨石的岩石矿物学特征及成因探讨
被引量:
1
4
作者
黄婉
何琦
肖龙
《极地研究》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期369-377,共9页
主要介绍GRV 022888和GRV 052408两块南极陨石的岩相学和矿物化学特征,并在此基础上探讨其成因。GRV 052408陨石主要由橄榄石(~60 vol%)和辉石(~35 vol%)组成,含少量富碳质填隙物(~5 vol%);而GRV 022888陨石基本由橄榄...
主要介绍GRV 022888和GRV 052408两块南极陨石的岩相学和矿物化学特征,并在此基础上探讨其成因。GRV 052408陨石主要由橄榄石(~60 vol%)和辉石(~35 vol%)组成,含少量富碳质填隙物(~5 vol%);而GRV 022888陨石基本由橄榄石(~98 vol%)构成,仅有很少量辉石,富碳质不透明填隙物含量也较低(~2 vol%)。这两块陨石中的橄榄石都可以见到明显的核部富铁边部富镁的反环带结构。结合岩相学和矿物化学特征,将它们划分为单矿Ⅰ型橄辉无球粒陨石。根据橄榄石-易变辉石-熔体温度计,计算得到两块陨石的形成温度在1220℃左右。我们的研究结果支持橄辉无球粒陨石为球粒陨石质母体部分熔融后的残余物成因假说。
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关键词
南极陨石
橄辉无球粒陨石
还原结构
成因
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职称材料
全约束线性分解的月表虹湾地区矿物含量反演
被引量:
2
5
作者
张琪
刘福江
+3 位作者
李婵
乔乐
郭振辉
柴春鹏
《国土资源遥感》
CSCD
北大核心
2016年第1期7-14,共8页
月表主要矿物含量的定量反演是月球科学领域的重要课题之一,对未来月表矿物信息解译有重要指导意义,因此提出一种对月表高光谱遥感数据线性分解获取矿物含量的方法。首先,利用Hapke辐射传输模型将Relab光谱库中的5种矿物(单斜辉石、斜...
月表主要矿物含量的定量反演是月球科学领域的重要课题之一,对未来月表矿物信息解译有重要指导意义,因此提出一种对月表高光谱遥感数据线性分解获取矿物含量的方法。首先,利用Hapke辐射传输模型将Relab光谱库中的5种矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿)非线性混合的反射光谱转换为线性混合的单次反照率;然后,按照比例随机生成混合像元;最后基于全约束线性光谱分解方法建立上述5种矿物分解含量与真实含量的统计关系模型。利用Apollo登陆采样点实测数据对该模型进行验证的结果表明,辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿的反演结果与实测结果的相关系数分别为0.83,0.86,0.72和0.77。采用上述方法,利用印度探月卫星Chandrayaan-1搭载的月球矿物制图仪(moon mineralogy mapper,M3)高光谱数据得到月表虹湾地区矿物的含量分布图,表明利用全约束线性分解对高光谱矿物识别和含量反演是一种行之有效的方法。
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关键词
月球矿物制图仪(M3)
全约束线性分解
Hapke模型
虹湾
矿物含量反演
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职称材料
题名
太阳系天体熔岩管探测研究现状
1
作者
佘星阳
王江
黄俊
赵健楠
赵佳伟
肖龙
机构
中国地质大学
(
武汉
)
行星
科学
研究所
中国地质大学
(
武汉
)
地质
探测与评估教育部重点实验室
出处
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第4期313-327,M0001,M0002,共17页
基金
国家十四五重点研发计划项目
面向月面原位建造的关键结构材料及应用基础研究(2023YFB3711300)。
文摘
由火山熔岩流动和冷却过程形成的熔岩管已经在太阳系多个天体表面被发现,成为了认识类地行星火山活动和热历史的窗口。同时,由于熔岩管内部具有恒温和防辐射的特点,也是未来人类探测活动或地外生存的天然庇护所,因此具有极为重要的科学和工程应用价值。总结了熔岩管的形成机制、探测和识别方法,月球和火星等太阳系不同天体表面熔岩管的分布,探讨了熔岩管探测的科学意义和应用前景,提出地球熔岩管是开展行星熔岩管类比研究和探测的重要对象,并进而介绍了熔岩管类比研究的理论和方法,为未来地外熔岩管的探测提供理论依据和模拟实验支撑。
关键词
熔岩管
火山活动
太阳系
行星探测
Keywords
lava tubes
volcanic activity
solar system
planetary exploration
分类号
P184 [天文地球—天文学]
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职称材料
题名
基于微观岩石力学试验和NWA13618陨石的小行星岩石力学参数分析
被引量:
11
2
作者
唐旭海
许婧璟
张怡恒
何琦
王正直
张国平
刘泉声
机构
武汉
大学
土木建筑工程学院
中国地质大学
(
武汉
)
行星
科学
研究所
马萨诸塞
大学
阿默斯特分校土木与环境工程系
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1157-1163,共7页
基金
国家自然科学基金(No.12172264)。
文摘
未来人类的地外天体勘探、太空资源开发、地外基地建设等活动都离不开岩土工程技术的发展。目前,人类获得太空岩石样本仅有太空飞行器取样和收集陨石两种途径。由于陨石存量稀少、价格昂贵、尺寸小并且形状任意,因此难以加工成传统力学试验与模拟(mechanical testing&simulation,简称MTS)材料试验机等宏观岩石力学试验所需要的高质量标准岩样。基于微观岩石力学试验和统计分布模型,发展了适用于小尺寸陨石的力学参数测量新技术。首先,应用矿物自动定量分析系统(TESCAN integrated mineral analyzer,简称TIMA)获得NWA13618陨石成岩矿物组成、含量和分布。然后,利用网格纳米压痕技术进行大量压痕试验获得多点弹性模量;之后,利用高斯混合模型,统计求解NWA13618陨石中4种主要矿物的力学参数。橄榄石、辉石、铁镍金属、长石的弹性模量分别为116.73、101.77、87.24、70.74 GPa;最后,基于岩石力学试验结果,采用Mori-Tanaka均质化方法获得NWA13618陨石宏观cm尺度弹性模量为90.48 GPa。提出的微观岩石力学试验技术和尺度升级方法为预测L4型陨石母星小行星的力学性质提供了理论基础和技术手段。
关键词
太空采矿
太空岩石力学
纳米压痕
小行星
陨石
跨尺度
Keywords
space mining
space rock mechanics
nanoindentation
asteroid rock
meteorite
cross-scale
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
被引量:
1
3
作者
邓乃文
韩光超
文国军
肖龙
柏伟
机构
中国地质大学
(
武汉
)机械与电子信息学院
中国地质大学
深圳
研究
院
中国地质大学
(
武汉
)地球
科学
学院
中国地质大学
(
武汉
)
行星
科学
研究所
出处
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第4期374-384,共11页
基金
国家自然科学基金(42241149)
深圳市基础研究项目(JCYJ 20220818102601004)
+1 种基金
武汉市知识创新专项项目(2022010801010203)
湖北省科技计划项目(2023BAB154)。
文摘
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分析,验证了该钻探器在熔岩管复杂地况应用中的可能性。结果表明,钻杆直径为3 mm、钻压力为10 N时,钻进速度随开孔角度的增加而增加,垂直钻进时钻探器最大空载回转速度为506 rad/min,钻进速度为6.4 mm/min,钻进时回转转速为259 rad/min。
关键词
月球熔岩管
超声波钻探
回转冲击式超声波
等效阻抗网络模型
Keywords
lunar lava tubes
ultrasonic drilling
rotary impact ultrasound
equivalent impedance network modeling
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
南极GRV 022888和GRV 052408橄辉无球粒陨石的岩石矿物学特征及成因探讨
被引量:
1
4
作者
黄婉
何琦
肖龙
机构
中国地质大学
(
武汉
)
行星
科学
研究所
湖北省鄂东南
地质
大队
出处
《极地研究》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期369-377,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41072045)资助
文摘
主要介绍GRV 022888和GRV 052408两块南极陨石的岩相学和矿物化学特征,并在此基础上探讨其成因。GRV 052408陨石主要由橄榄石(~60 vol%)和辉石(~35 vol%)组成,含少量富碳质填隙物(~5 vol%);而GRV 022888陨石基本由橄榄石(~98 vol%)构成,仅有很少量辉石,富碳质不透明填隙物含量也较低(~2 vol%)。这两块陨石中的橄榄石都可以见到明显的核部富铁边部富镁的反环带结构。结合岩相学和矿物化学特征,将它们划分为单矿Ⅰ型橄辉无球粒陨石。根据橄榄石-易变辉石-熔体温度计,计算得到两块陨石的形成温度在1220℃左右。我们的研究结果支持橄辉无球粒陨石为球粒陨石质母体部分熔融后的残余物成因假说。
关键词
南极陨石
橄辉无球粒陨石
还原结构
成因
Keywords
Antarctic meteorite
ureilite
reverse zoning
origin
分类号
P185.83 [天文地球—天文学]
P58 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
全约束线性分解的月表虹湾地区矿物含量反演
被引量:
2
5
作者
张琪
刘福江
李婵
乔乐
郭振辉
柴春鹏
机构
中国地质大学
(
武汉
)遥感
科学
与技术系
新疆维吾尔自治区测绘
科学
研究
院
中国地质大学
(
武汉
)
行星
科学
研究所
出处
《国土资源遥感》
CSCD
北大核心
2016年第1期7-14,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目"月表虹湾地区岩矿含量信息高精度定量反演模型"(编号:CUGL130261)资助
文摘
月表主要矿物含量的定量反演是月球科学领域的重要课题之一,对未来月表矿物信息解译有重要指导意义,因此提出一种对月表高光谱遥感数据线性分解获取矿物含量的方法。首先,利用Hapke辐射传输模型将Relab光谱库中的5种矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿)非线性混合的反射光谱转换为线性混合的单次反照率;然后,按照比例随机生成混合像元;最后基于全约束线性光谱分解方法建立上述5种矿物分解含量与真实含量的统计关系模型。利用Apollo登陆采样点实测数据对该模型进行验证的结果表明,辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿的反演结果与实测结果的相关系数分别为0.83,0.86,0.72和0.77。采用上述方法,利用印度探月卫星Chandrayaan-1搭载的月球矿物制图仪(moon mineralogy mapper,M3)高光谱数据得到月表虹湾地区矿物的含量分布图,表明利用全约束线性分解对高光谱矿物识别和含量反演是一种行之有效的方法。
关键词
月球矿物制图仪(M3)
全约束线性分解
Hapke模型
虹湾
矿物含量反演
Keywords
moon mineralogy mapper(M3)
fully constrained linear-unmixing
Hapke model
Sinus Iridum
mineral abundance inversion
分类号
TP751.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
P577 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳系天体熔岩管探测研究现状
佘星阳
王江
黄俊
赵健楠
赵佳伟
肖龙
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于微观岩石力学试验和NWA13618陨石的小行星岩石力学参数分析
唐旭海
许婧璟
张怡恒
何琦
王正直
张国平
刘泉声
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
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职称材料
3
一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
邓乃文
韩光超
文国军
肖龙
柏伟
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
4
南极GRV 022888和GRV 052408橄辉无球粒陨石的岩石矿物学特征及成因探讨
黄婉
何琦
肖龙
《极地研究》
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
5
全约束线性分解的月表虹湾地区矿物含量反演
张琪
刘福江
李婵
乔乐
郭振辉
柴春鹏
《国土资源遥感》
CSCD
北大核心
2016
2
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