WikiEdge:ArXiv速递/2025-04-09

摘要

• 原文标题：Understanding The Effects of Geotechnical Properties on Viscous Erosion Rate from Plume Surface Interactions
• 中文标题：地质力学特性对羽流-表面相互作用中粘性侵蚀速率影响的研究
• 发布日期：2025-04-09 14:51:21+00:00
• 作者：B. Dotson, A. St. John, R. Hall, D. Sapkota, D. Britt, P. Metzger
• 分类：physics.space-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.06944v1

中文摘要：摘要：随着人类在阿尔忒弥斯计划下重返月球，理解和减轻羽流表面相互作用（PSI）的影响对于保护月球上的人员和设备至关重要。为帮助表征与粘性侵蚀和陨石坑形成相关的底层力学机制，研究使用月壤模拟物和亚音速非反应流，在分流板羽流成坑装置中完成压缩空气实验。具体而言，这些研究利用月球高地模拟物（LHS-1）、月球月海模拟物（LMS-1）、LHS-1D（尘埃）模拟物及40-80微米玻璃珠，考察了体积密度、内聚力和排气流动特性对粘性侵蚀速率及陨石坑形成的影响。结果表明，颗粒尺寸分布通过内摩擦角最终影响陨石坑形态和侵蚀速率。测量显示增加体积密度（尤其是从松散状态到轻微压实状态）可使侵蚀速率降低达50%。虽然颗粒材料的内聚力能一定程度减缓侵蚀，但超过1,000 Pa的高内聚力反而会因颗粒团聚而加剧粘性侵蚀。研究提出了Metzger (2024a)体积侵蚀速率方程的修正版本并讨论其局限性，这些修正方程表明岩土工程特性对粘性侵蚀具有重要影响，应在未来任务规划的PSI计算机模型中予以考虑。