Page 18 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 第 12 期 爆 炸 与 冲 击 Vol. 45, No. 12
2025 年 12 月 EXPLOSION AND SHOCK WAVES Dec., 2025

DOI：10.11883/bzycj-2024-0153

颗粒靶体撞击溅射行为研究进展 *

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张鸿宇 ，迟润强 ，孙 淼 ，曹武雄 ，胡迪奇 ，庞宝君 ，张 熇 ，顾 征 2
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（1. 哈尔滨工业大学空间碎片高速撞击研究中心，黑龙江 哈尔滨 150001；
2. 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）
摘要： 撞击溅射是撞击过程的重要组成部分，在深空探测领域中的小行星附着固锚、撞击采样、动能撞击偏转、
星球表面溅射沉积物分布等工程应用及科学分析中发挥着重要作用。小行星表面多覆盖有砾石堆状风化层，研究人
员通常利用颗粒状靶体进行模拟并开展实验研究。本文综述了颗粒靶体撞击溅射行为的研究进展，介绍了颗粒靶体
撞击溅射形成的过程及溅射幕的描述方法；剖析了基于量纲分析的撞击溅射相似律及其适用范围和局限性；总结了靶
体材料参数、撞击参数、靶体表面形貌和弹丸形状结构等对撞击溅射行为的影响；最后提出了颗粒靶体撞击溅射行为
研究存在的问题及待开展的研究。
关键词： 撞击溅射；溅射幕；相似律；小行星采样
中图分类号： O389 国标学科代码： 13035 文献标志码： A

Research progress on impact ejecting behavior of granular targets

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ZHANG Hongyu , CHI Runqiang , SUN Miao , CAO Wuxiong , HU Diqi ,
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PANG Baojun , ZHANG He , GU Zheng 2
（1. Hypervelocity Impact Research Center, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang, China;
2. Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China）
Abstract: Impact ejecting is a critical part of the impact process and plays a pivotal role in engineering applications and
scientific analyses in deep space exploration. Its importance extends to space missions such as asteroid surface anchoring for
mission stability, impact sampling for scientific analysis of extraterrestrial materials, kinetic impact deflection for planetary
defense strategies, and the detailed analysis of ejecta deposition patterns on planetary surfaces to understand surface evolution
and regolith dynamics. With small asteroids whose surfaces are commonly covered with regolith, granular targets are employed
in laboratory settings to simulate the impact ejecting process. This paper presents a review of the research progress concerning
the behavior of impact ejecting on granular targets. The formation process of impact ejecting and methods for describing ejecta
curtains are evaluated. An analysis of the dimensional similarity laws governing impact ejecta, along with their applicability
and limitations, is conducted. Additionally, the influence of factors, such as target material parameters, impact conditions,
target surface morphology, and impactor shape and structure, on impact ejecting behavior is summarized. Finally, existing
research challenges are objectively identified, and potential directions for further scientific research about the behavior of
impact ejecta on granular targets are proposed.
Keywords: impact-induced ejecta; ejecta curtain; scaling law; asteroid sampling

自 1609 年伽利略首次通过望远镜观测到月球表面的撞击坑以来，对天体撞击过程的研究便逐渐深
入。天体撞击过程可以划分为接触压缩、开坑、溅射物沉积、调整和退化 5 个阶段 。其中，撞击坑因易
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* 收稿日期： 2024-05-23；修回日期： 2025-02-05
基金项目： 国家自然科学基金（12141202）
第一作者： 张鸿宇（1995－ ），男，博士研究生，zhanghyms@hit.edu.cn
通信作者： 迟润强（1979－ ），男，博士，副教授，chirq@hit.edu.cn

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