由中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心、清華大學(xué)及中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所組成的科研團(tuán)隊(duì)，在月球物質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)首次完成了對(duì)嫦娥五號(hào)月壤單顆粒熱導(dǎo)率的精確測(cè)定，相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊。

研究顯示，月壤中的膠結(jié)物顆粒在真空環(huán)境下展現(xiàn)出驚人的隔熱性能，其熱導(dǎo)率低至8毫瓦每米開爾文（mW·m?1·K?1）。這一數(shù)值不僅與人工合成的高性能氣凝膠相當(dāng)，更刷新了天然物質(zhì)熱導(dǎo)率的最低紀(jì)錄。科研人員通過多尺度結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，這種超低熱導(dǎo)率源于太空風(fēng)化作用形成的特殊結(jié)構(gòu)——多級(jí)孔隙與異質(zhì)界面共同作用，有效阻礙了聲子在顆粒內(nèi)部的傳導(dǎo)。

團(tuán)隊(duì)采用原子級(jí)模擬與介觀尺度建模相結(jié)合的方法，系統(tǒng)解析了月壤顆粒的隔熱機(jī)制。研究證實(shí)，月壤的隔熱性能并非單純依賴孔隙率，而是通過非孔隙主導(dǎo)的微觀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。這種天然形成的熱傳輸抑制機(jī)制，為極端環(huán)境隔熱材料的設(shè)計(jì)提供了全新思路。科研人員特別指出，月壤顆粒表面形成的納米級(jí)非晶層與微米級(jí)孔隙的協(xié)同作用，構(gòu)成了獨(dú)特的熱屏障系統(tǒng)。

該研究通過掃描電鏡觀測(cè)到，月壤顆粒呈現(xiàn)多樣化的形態(tài)特征，包括棱角分明的碎屑顆粒與表面光滑的膠結(jié)物。這些微觀結(jié)構(gòu)特征與月球表面晝夜溫差超過300攝氏度的極端熱環(huán)境密切相關(guān)。科研團(tuán)隊(duì)表示，月壤的熱物理性質(zhì)研究不僅深化了對(duì)月表熱演化的認(rèn)知，其發(fā)現(xiàn)的天然隔熱結(jié)構(gòu)更為地球上的航空航天、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域提供了創(chuàng)新材料設(shè)計(jì)范本。