Оценка механических свойств лунного грунта

Форма зерен в образцах, доставленных экспедициями «Аполлон», весьма разнообразна – от правильных шариков до разветвленных сложных агрегатов. Большая часть зерен имеет угловатую форму и удлинена в каком-либо одном направлении. Стеклянные шарики, получившие большую известность среди широкой публики, благодаря тому что их присутствие создает эффект искрящейся поверхности, встречаются редко, и общее количество их в изученных пробах невелико.

Удельная поверхность по адсорбции азота в одном из образцов «Аполлона-14» оказалась равной 0,21 г/м?, «Аполлона-15» – 0,65 г/м?.

Удельный вес зерен, согласно имеющимся данным, колеблется от 2,9 до 3,2 г/см?. Только у высокопористых аглютинатов он снижается до 1,0 г/см?.

Плотность самого реголита увеличивается с глубиной. Она быстро растет в пределах первых 10 см от поверхности, а затем значительно медленнее. Если принять за 100% максимальную плотность утрамбованного образца реголита, то на поверхности Луны плотность будет равна 48%, на глубинах 10 см – 82%, 30 см – 93% и 60 см – 99% от максимальной.

Предварительная оценка механических свойств лунного грунта – прочности и характера деформации при вдавливании в него цилиндрического штампа – была сделана на небольшом образце, доставленном экспедицией «Аполлон-11», с помощью ручного пружинного пенетрометра в камере с атмосферой азота.

Испытания проводились при трех различных значениях плотности образца р = 1,36, 1,77 и 1,80 г/см?. При этом оказалось, что грунт при р = 1,36 г/см? оказывает столь малое сопротивление пенетрации, что пружина пенетрометра не сжимается и погружение прибора происходит только под влиянием его веса, равного около 187 грамм, на глубину от 0,63 до 1,95 см при площади индентора, равной 0, 32 см?. Уплотненный грунт при р = 1,77 г/см? уже выдерживает нагрузку от 187 до 1000 г при той же площади, а коэффициент постели, определяемый как отношение среднего давления под индентором к глубине его погружения, составляет от 0,72 до 1,24 кг/см?. В максимально уплотненном состоянии при р=1,8 г/см? коэффициент постели поднимается до 1,69-2,35кг/см?. Последние два числа получены при площади индентора, равной 2,68 см?.

Читайте также:
Как используют космические спутники?