模拟月球与火星环境中的火箭撞击坑形成研究

随着 NASA 计划重返月球并可能建立月球前哨站，在同一地点重复着陆将是必要的。为了安全着陆并保护着陆点周围的硬件，理解火箭羽流与月球和火星表面的相互作用至关重要。本报告将介绍三项旨在探索羽流撞击月球和火星表面的小型实验结果：手持式冲刷坑观测（HOOSH）、手持式月球模拟物休止角测量（HARMLuS）和火星架构团队研究（MATS）。前两项实验在两次减重力飞行任务期间完成。HOOSH 旨在研究坑形成作为重力水平（月球和火星重力）的函数。HARMLuS 旨在测量月球和火星重力下的破坏角（与休止角相关）。两项实验均有复杂发现，表明颗粒材料的滞后行为，尤其是由减重力引起的。MATS 实验旨在研究风化层压实对坑形成颗粒力学的影响。总体而言，颗粒力学是压实的远比重力加速度更强的函数。减重力下坑形成大大增强（导致大得多的坑）。月球模拟物的破坏角随重力加速度减小而增大，并在月球重力下某些压实状态下偶尔变为无穷。破坏角也随压实增大而增大。虽然压实在坑形成的时间演化中起作用，但其渐近行为基本不受影响。