机械工程学报

作者：段骁航, 张伟伟, 薛晨阳, 姜生元, 迟关心

单位：哈尔滨工业大学宇航空间机构及控制研究中心 哈尔滨 150001

关键词：月球水冰,含水率,介电系数,介电弛豫,灵敏度；

基金：国家自然科学基金资助项目(52005136)。

水冰勘探是地外天体采样与原位资源利用领域的研究热点之一，探地雷达和就位阻抗测量是基于介电特性的典型手段，通过对星壤介电系数数据反演可以获取水冰组分的质量占比。月球水冰的特殊赋存环境和赋存状态使介电类水冰勘探手段与地球水资源勘探有所差异。此研究通过搭建深低温真空条件下的介电参数测量装置，采用低含水率损耗的特殊真空低温样本制备规程，制备标准尺寸介电测量试样块。获取宽温度范围100～250 K、含水率范围0～10%的含冰模拟月壤20 Hz～1 MHz介电谱，分析含冰模拟月壤混合介质的介电特性与温度、频率间相关性，并拟合不同温度、频率条件下的含水率与介电系数实部间函数关系，探究不同温度、频率条件下含水率反演的灵敏度。根据试验结论，提出一种基于低频介电系数实部的月球极区含冰月壤的含水率就位数据反演方法，通过试验验证反演方法的可行性和精度。

来源：2024年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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