月のレゴリス模擬物

月のレゴリス模擬物質は、月のレゴリスの化学的、機械的、工学的、鉱物学的、または粒度分布特性を近似するために合成された地球上の物質である。^[1]月のレゴリス模擬物質は、月のレゴリスの材料の取り扱い、発掘、輸送、および使用を研究したい研究者によって使用されている。実際の月のレゴリスのサンプルは、そのような研究には希少かつ小さすぎる上、地球の大気にさらされて汚染されている。

アポロ計画の準備段階では、宇宙飛行士が月面で遭遇すると予想される土壌を模擬するために、砕いた地球上の岩石が初めて使用されました。^[2]場合によっては、これらの初期の模擬物の特性は実際の月の土壌と大幅に異なり、月面に広がる細かい鋭い塵の粒子に関連する問題は驚きでした。^[3]

アポロ計画の後、特にコンステレーション計画の開発期間中、さまざまな組織や研究者によって月模擬物が大量に生産された。これらの多くには、区別するために3文字の頭字語（MLS-1、JSC-1など）と、後続のバージョンを示す番号が付けられた。これらの模擬物は、高地土壌と海洋土壌に大別され、通常は類似の地球の岩石（高地の場合は斜長岩、海洋の場合は玄武岩）を粉砕してふるいにかけて生成された。アポロとルナから持ち帰られたサンプルは、元素化学や粒度分布などの特定の特性をターゲットにするための参照材料として使用された。これらの模擬物の多くは、著名な月科学者ラリー・テイラーから、品質管理が不十分で、ナノ相鉄など、目的が文書化されていない機能に資金を無駄にしていると批判された。^[4]

JSC-1（ジョンソン宇宙センター1号）は、1994年にNASAとジョンソン宇宙センターによって開発された月のレゴリス模造品である。開発者は、これが月の海の土壌に近似することを目指していた。ガラス含有量の高い玄武岩質の灰から作られた。 ^[1]

2005年、NASAはオービタル・テクノロジーズ社（ORBITEC）と3種類のグレードの模擬物質の製造契約を結びました。^[5]

• JSC-1AF、微細、平均サイズ27μm
• JSC-1A、JSC 1の複製、1mm未満の大きさ
• JSC-1AC、粗粒、サイズ分布は5mm未満

NASAは2006年に14トンのJSC-1AとAFおよびACをそれぞれ1トンずつ受け取った。さらに15トンのJSC-1Aと100kgのJSC-1FがORBITECによって商業販売用に製造されたが、ORBITECはもはや模擬物質を販売しておらず、シエラネバダ社に買収された。商業用JSC-1Aの8トンの砂箱は、NASA太陽系探査研究仮想研究所（SSERVI）から毎日レンタル可能である。^[6]

JSC-1Aはアルカリ溶液中でジオポリマー化して、硬い岩のような材料になります。 ^{[7] [8]}テストでは、「月」ジオポリマーの最大圧縮強度と曲げ強度は、従来のセメントに匹敵することが示されています。^[8]

JSC-1 と JSC-1A は現在、NASA センター以外では利用できなくなりました。^{[引用が必要]}

月の高地の模造品 2 種類、NU-LHT (月高地型) シリーズと OB-1 (オリビン-バイタウン石) は、コンステレーション活動を見越して開発、製造されました。これらの模造品は両方とも、主に地球上の希少な斜長岩鉱床から採取されています。NU-LHT の斜長岩はスティルウォーター コンプレックスから採取され、OB-1 の斜長岩はオンタリオ州のショーミア斜長岩から採取されました。これらの模造品はどちらも広く流通していませんでした。

これまでに開発された月面模擬物質のほとんどは、NASA 以外では製造も配布もされなくなっています。Zybek Advanced Products、ORBITEC、Deep Space Industriesなど、複数の企業が営利目的でレゴリス模擬物質の販売を試みてきました。これらの取り組みはいずれもあまり成功していません。NASA は模擬物質を販売したり、無制限に無料で配布したりすることはできませんが、助成金受賞者に一定量の模擬物質を授与することはできます。

最近、いくつかの月の模擬物質が開発され、商業的に販売されているか、または大型のレゴリス容器に入れられてレンタルされています。これらには、OPRL2N標準代表月海模擬物質^[9]と標準代表月高地模擬物質^[10]が含まれます。Off Planet Researchは、 LCROSSミッションで特定された揮発性物質を含む月の極地氷レゴリス模擬物質など、月の特定の場所に合わせてカスタマイズされた模擬物質も製造しています。

その他の模擬衛星としては、セントラルフロリダ大学が運営する非営利のExolith Labによって製造・配布されているLunar Highlands Simulant（LHS-1）^[11]やLunar Mare Simulant（LMS-1）^[12]などがある。^[13]

インド宇宙研究機関は、チャンドラヤーン計画のために、独自の月面高地土壌模擬物LSS-ISAC1を開発しました。^{[14] [15]}この模擬物の原材料は、タミル・ナードゥ州のシタンプーンディ村とクンナマライ村から調達されました。^{[16] [17]}

2020年には、タイの独立した研究者チームが国内の資源を使用してタイ月模擬物質バッチ1（TLS-1）^{[18]を開発しました。これは、アポロ11号のサンプル[19] [20]}の特性に基づいた、タイで初めての模擬物質製造の試みであり、製造された模擬物質を使用して宇宙工学や材料工学の分野でのさらなる応用も行われました。^[21]

• 月の土
• 火星のレゴリス模擬物
• 月の石

• クーパー、ボニー (2007)。「付録 C: 月の土壌模擬物」。シュランク、デイビッド G.、シャープ、バートン L.、クーパー、ボニー L.、タンガヴェル、マドゥ (編)。月: 資源、将来の開発、居住(第 2 版)。シュプリンガー。257 ～ 268 ページ。ISBN 978-0-387-36055-3。
• Carpenter, P.; Sibille, L.; Wilson, S.; Meeker, G. (2006). 「標準化された月のレゴリス模擬物質の開発」.顕微鏡および微量分析. 12 (Suppl. 02) (S02): 886–887. Bibcode :2006MiMic..12..886C. doi : 10.1017/S143192760606301X . hdl : 2060/20060004752 .
• McKay, DS; Carter, JL; Boles, WW; Allen, CC & Alton, JH (1993)。「JSC-1: 新しい月のレゴリス模擬体」。月惑星科学 XXIV。月惑星科学会議。pp. 963–964。書誌コード:1993LPI....24..963M。
• Klosky, J. Ledlie; Sture, Stein; Ko, Hon-Yim & Barnes, Frank (1996)。「JSC-1 月面レゴリス模擬物質の機械的特性」。Johnson, Stewart W. (編)。宇宙における工学、建設、運用 5: 1996 年 6 月 1 日から 6 日までニューメキシコ州アルバカーキで開催された第 5 回国際宇宙会議 '96 の議事録。1996年 6月1 日から6 日までニューメキシコ州アルバカーキで開催された第 5 回国際宇宙会議 '96。ニューヨーク:アメリカ土木学会。pp. 680–688。doi :10.1061/40177(207) 94。ISBN 0-7844-0177-2。
• 鄭、永春。王世傑。欧陽、紫源。鄒、永寮。劉建中。リー、チュンライ。リア、シオンヤオ。馮、俊明 (2009-02-02)。 「CAS-1月土模倣体」。宇宙研究の進歩。43 (3): 448–454。Bibcode :2009AdSpR..43..448Z。土井：10.1016/j.asr.2008.07.006。