利用 X 射线荧光技术应对月球尘埃：NASA对清洁太空探索的追求

随着人类准备通过阿尔忒弥斯计划重返月球，一个如尘埃般细微却艰巨的挑战再次浮现，对任务的成功构成严重威胁。在Evident Scientific主办的最新一期《Inspection 360》网络研讨会上，来自NASA约翰逊航天中心的航天技术专家Josh Litofsky博士，分享了如何利用便携式X射线荧光（XRF）技术来测量和缓解这一长期存在的问题的见解。

使用实际的月球尘埃进行测试受到限制——NASA 只有从阿波罗计划带回的数百公斤样本。因此，研究人员依赖于“月球模拟物”——用地球材料制成、模仿月球风化层的材料——来测试新的防尘策略。

Litofsky博士的研究探索了一种解决方案：使用便携式 XRF 分析仪直接量化表面上的尘埃，无需将其去除。 XRF 设备传统上用于废金属分拣和采矿应用，它坚固耐用，即使戴着手套也能轻松操作，并能提供近乎即时的元素分析。

通过聚焦于示踪元素（如钛或钙），这些元素在月球尘埃中丰富，而在宇航服或航天器材料中不常见，团队开发了一种利用XRF估算尘埃负载量（单位面积质量）的方法。

他们通过以下方式验证了该方法：

• 制备已知月尘浓度的校准样品

• 扫描宇航服手套、靴子、太阳能电池板和车辆部件

• 生成热图，显示清洁前后表尘埃浓度

这种XRF方法虽然是针对阿尔忒弥斯任务开发的，但也可以适用于火星及其他行星表面，尽管这些行星表面的尘埃成分不同，问题依然存在。它能够实现快速、即按即测地评估清洁技术是否有效，无需移除尘埃或运输样品。

* 本篇文章作者：Michael W. Hull

* 本报告中所提及的商用名称仅用于标识。这些名称的使用并不代表美国国家航空航天局的官方认可，无论明示或暗示。

* 原文链接：https://ims.evidentscientific.com/en/insights/xrf-lunar-dust