WikiEdge:ArXiv速遞/2025-04-09

摘要

• 原文標題：Understanding The Effects of Geotechnical Properties on Viscous Erosion Rate from Plume Surface Interactions
• 中文標題：地質力學特性對羽流-表面相互作用中粘性侵蝕速率影響的研究
• 發佈日期：2025-04-09 14:51:21+00:00
• 作者：B. Dotson, A. St. John, R. Hall, D. Sapkota, D. Britt, P. Metzger
• 分類：physics.space-ph
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2504.06944v1

中文摘要：摘要：隨着人類在阿爾忒彌斯計劃下重返月球，理解和減輕羽流表面相互作用（PSI）的影響對於保護月球上的人員和設備至關重要。為幫助表徵與粘性侵蝕和隕石坑形成相關的底層力學機制，研究使用月壤模擬物和亞音速非反應流，在分流板羽流成坑裝置中完成壓縮空氣實驗。具體而言，這些研究利用月球高地模擬物（LHS-1）、月球月海模擬物（LMS-1）、LHS-1D（塵埃）模擬物及40-80微米玻璃珠，考察了體積密度、內聚力和排氣流動特性對粘性侵蝕速率及隕石坑形成的影響。結果表明，顆粒尺寸分佈通過內摩擦角最終影響隕石坑形態和侵蝕速率。測量顯示增加體積密度（尤其是從鬆散狀態到輕微壓實狀態）可使侵蝕速率降低達50%。雖然顆粒材料的內聚力能一定程度減緩侵蝕，但超過1,000 Pa的高內聚力反而會因顆粒團聚而加劇粘性侵蝕。研究提出了Metzger (2024a)體積侵蝕速率方程的修正版本並討論其局限性，這些修正方程表明岩土工程特性對粘性侵蝕具有重要影響，應在未來任務規劃的PSI計算機模型中予以考慮。