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外层空间的土壤科学

Soil science in outer space

外层空间的土壤科学

2007 年，METER 的科学家们为美国国家航空航天局（NASA）的 "凤凰侦察 "任务（Phoenix Scout Mission）开发了一个热导和电导探测器（TECP）、该探测器于 2008 年 5 月 25 日登陆火星。这个太阳能着陆器收集了五个月的数据，直到阳光减弱，冰层覆盖，通讯停止。

An artistic rendering of the Pheonix Mars lander

A photograph of the surface of Mars

小传感器-大任务

5月25日，美国宇航局的凤凰号侦察着陆器抵达火星，打开土壤实验室，开始寻找水源。凤凰号使用机械舀臂将碎石样本送往着陆器上的成套仪器--但有一个例外。由 METER（前身为 Decagon Devices）研究科学家团队设计的热导探测器（TECP）实际上被安装在机械臂上，并与碎屑直接接触。TECP 安装在机械臂勺子的手腕上，使机械臂能够探测坑道的地面和墙壁。在几个昼夜周期内，沿着沟壁的垂直梯度对岩石物理特性（土壤湿度、土壤温度、导热率、体积热容量、导电率和风速）进行了测量。

为什么要测量热性能？

了解深层融化温度如何穿透岩石（冰层深度）
了解地表能量平衡和气相水运动
制约全球气候模型

为什么要测量电气性能？

土壤的介电常数和导电率与未冻结的水密切相关
为了回答这个问题火星土壤中能产生不冻水吗？

寻找水源，建立气候模型

凤凰号利用 TECP 寻找火星上有水的证据，并确定火星岩石的热特性，以便用于气候模型。TECP 的所有测量工作都进行得非常完美，并且能够确定土壤热特性的特征。TECP 在昼夜和季节尺度上探测到水进入土壤的气相传输，但没有液态水的证据。

https://metergroup

地球益处

火星项目的成果不仅仅是数据。使火星任务成为可能的想法使所有 METER 热特性仪器受益匪浅。科林-坎贝尔博士说："我们为火星开发的数学模型使我们的热特性传感器更加精确和有效，""火星项目拓展了我们理解的深度和视角的广度"。

A photograph of Dr. Michael Hecht, NASA JPL

"对于土壤仪器来说，找那些在土壤科学和土壤测量方面拥有更多专业知识的人比找我们 JPL 更有意义。热导率和电导率探针（由METER公司制造）可能是凤凰号着陆器上唯一一个从头到尾都能完美工作的仪器。

- Michael Hecht 博士，美国宇航局 JPL

地球人的热特性测量

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