Ahmed Hassan, Ph.D., 计算机与工程副教授, 正在与国家标准与技术研究院的合作伙伴合作, the U.S. 空军研究实验室和空间科学研究所，以更深入地了解月球尘埃的组成和性质. 哈桑正在制作单个微小尘埃颗粒形状的三维模型.

Why? 月球上的尘埃简直是天外来客. 由于月球上没有地质过程，它具有独特的地质技术特性, 比如化学风化, 湿度和大气风. 月球的磁层相互作用以及与彗星和小行星的不断碰撞也造成了差异.

As a result, 月球风化层中微小颗粒的形状, or lunar dust, differs from the shape of particles in earthly materials that resemble it at the macro level; for example, they have sharper, jagged edges. 这些不同的形状必须考虑在内.

在阿波罗任务期间, 月球颗粒造成了严重的问题，比如车辆的磨损, 航天器和科学设备，以及遮蔽了发电的太阳能电池板. 在月球着陆时, 火箭发动机发射的尘埃颗粒“像子弹一样”飞来飞去,” Hassan said.

当宇航员从月球漫步返回时，月球尘埃进入飞船内部的大气层，附着在宇航服上，甚至给宇航员造成了类似过敏的症状.

“这取决于应用程序, 月球风化层(尘埃)颗粒可能会导致严重的问题，也可能在未来的月球探险中被用作宝贵的资源,” Hassan said. “研究结果可以帮助指导广泛的月球应用, 从太阳能电池板上的静电除尘到用它来制造月球上的结构.”

是的，建造结构. 哈桑研究的应用之一是在月球上使用月球尘埃制造混凝土的可行性, 这是建立永久定居点的一个至关重要的因素.

在他最初的研究中, 哈桑和他的团队能够从20世纪70年代的月球任务中带回的微小月球尘埃样本中模拟出25种不同的粒子形状. 在他目前的研究中，他可以接触到大约1万个粒子.

为未来的任务做准备, 太空科学家创造了各种各样的月球尘埃复制品, called simulants, 由地球上的材料制成. 然而，3D x射线能力的最新进展揭示了一个问题.

“Some of the simulants matched the physical properties of lunar regolith; some matched the chemical properties. 但没有人试图匹配粒子的形状，”哈桑说.

x射线纳米计算机断层扫描(XCT)使科学家能够检查长度小至400纳米(一米的十亿分之一)的颗粒的形状. 这揭示了尖锐的, 锯齿边缘和其他独特的属性，下一代的模拟将不得不匹配.

未来的宇航员将为应对月球独特的环境做好更好的准备, 多亏了哈桑的努力.