以Apollo和Luna计划登月采样点所采集到的月壤的化学和物理性质为依据,从斜长岩、新生代玄武岩和火山灰等物质中筛选出与月壤具有相似性质的模拟月壤初始物质,经粉碎、研磨过筛、添加少量矿物和玻璃质物质等工序,研制出与Apollo和Luna各采样点月壤相对应的一系列模拟月壤。同时,测定模拟月壤的电学性质、谱学性质、机械性质、微量元素组成等基本性质。本项目的研究,不仅使我国拥有自主知识产权的系列化模拟月壤,而且有利于规范我国月球探测工程和科学研究的测试数据,有利于数据的对比与共享。
以我国吉林省辉南县境内的火山喷发物与四川攀枝花地区钒钛磁铁矿的围岩为初始物料,研制成功普通月海型模拟月壤(编号为CLRS-1)和高钛型模拟月壤(编号为CLRS-2)。通过岩石学、矿物学和地球化学对比表明,它们分别与Apollo 14等月点月壤和美国研制的JSC-1模拟月壤以及Apollo 11等月点月壤和美国研制的MLS-1模拟月壤相似。测定了模拟月壤的电学性质、谱学性质、机械性质、微量元素组成等基本性质。在研究过程中,首次提出应用聚乙烯稀释法和Lichtenecker 介电混合公式,在谐振腔微扰系统上测量干燥岩石或矿物复介电常数的方法,该方法具有操作简单、所需样品量少、测量精度高等优点。模拟月壤标准样品研制项目于2006年8月经国家标准样品技术委员会审核批准([2006]24号文、编号S200677)列为国家标准样品研制项目。目前已完成了根据国家标准样品研制规范进行了各项相关数据分析研究和整理,上报研制与测量报告已通过初审,近期将进行项目评审。