[發明專利]一種微重力星體表面采樣裝置

有效

• 申請號: 201811138438.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109357902B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 韓康;徐振邦;朱明超;韓哈斯敖其爾;胡日查;劉春龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明公開了一種微重力星體表面采樣裝置，其包括：萬向節、第一連接件、第二連接件、電磁體和儲樣盒；所述萬向節通過所述第一連接件連接在所述電磁體上；所述第二連接件將所述儲樣盒連接在所述電磁體的下端；所述儲樣盒包括：儲樣盒殼體、儲樣盒下蓋、密封蓋、彈簧；所述儲樣盒下蓋設置在儲樣盒殼體上；所述儲樣盒下蓋上設置有密封孔，所述密封孔對應的位置設置有密封蓋，所述密封蓋通過所述彈簧的預緊力將所述密封蓋壓緊在所述密封孔上對所述密封孔進行密封。本發明實施例提供的微重力星體表面采樣裝置可以適應不同的星體表面地形。

技術領域

本發明涉及外太空星體表面采樣技術領域，特別是涉及一種微重力星體表面采樣裝置。

背景技術

對外太空星體表面物質進行采樣研究是現代航空探測重要組成部分，有助于了解宇宙演化過程、生命起源及人類宜居星體等前沿科學命題。對于行星、月球等大天體，由于其表面存在重力，采樣機構可以使用機械臂挖掘與鉆探等采樣方式。但對于小行星、彗星等小天體，由于其表面重力十分微弱，在采樣過程中需要考慮反作用力等因素，采樣機構設計和人類已經實現的火星與月球采樣存在著較大的差別。另一方面大天體表面主要為裸露的巖石及巖石顆粒，而小天體表面主要為風化層，根據不同的表面狀態也應該設計具有針對性采樣裝置。

目前針對微重力星體表面采樣的設計主要可以分為濺射法和錨固鉆探法。日本發射的“隼鳥號”和美國發射的“奧普西斯號”均采用濺射法，分別用高速彈丸和氣體去沖擊小行星表面，并采用特定的機構收集沖擊濺射起的粉塵等星表物質。專利CN102879218B提出一種深空小行星樣品采集探測器的采樣裝置，該裝置采用高壓氣體連續發射彈射球體撞擊小行星并收集濺射的粉塵，原理與日本“隼鳥號”類似。專利CN102501986A提出一種行星探測器的錨定采樣機構，該機構將小行星錨定與采樣機構均固定在著陸腿上，當小行星著陸時先進行錨定，固定牢靠后對行星進行鉆探采樣。采用濺射法或錨固鉆探法對小行星進行采樣，機構均比較復雜，未能充分利用微重力天體表面特點。

發明內容

本發明根據對小行星等微重力天體的深入觀測，目前可以肯定大部分微重力天體表面均有一定的磁性，利用這一特點，針對表面具有磁性風化層的微重力天體，設計一種專用的采樣機構，降低采樣機構的復雜程度。

本發明旨在克服現有技術存在的缺陷，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種微重力星體表面采樣裝置，所述微重力星體表面采樣裝置包括：萬向節、第一連接件、第二連接件、電磁體和儲樣盒；

所述萬向節通過所述第一連接件連接在所述電磁體上；

所述第二連接件將所述儲樣盒連接在所述電磁體的下端；

所述儲樣盒包括：儲樣盒殼體、儲樣盒下蓋、密封蓋、彈簧；

所述儲樣盒下蓋設置在儲樣盒殼體上；

所述儲樣盒下蓋上設置有密封孔，

對應地，所述密封孔對應的位置設置有密封蓋，所述密封蓋通過所述彈簧的預緊力將所述密封蓋壓緊在所述密封孔上對所述密封孔進行密封。

在一些實施例中，所述萬向節包括：萬向節下座、十字軸、萬向節上座和十字軸壓蓋；

所述十字軸壓蓋將所述十字軸固定在所述萬向節下座與所述萬向節上座上，使萬向節下座與萬向節下座可分別繞十字軸進行轉動，但不能竄動。

在一些實施例中，所述電磁體包括：電磁體外殼、線圈和磁芯；

所述電磁體外殼安裝在磁芯上，

所述線圈固定設置在所述電磁體外殼與所述磁芯中間。

在一些實施例中，所述電磁體外殼與所述磁芯均為軟磁性材料，當所述線圈通電時，在所述電磁體外殼與所述磁芯的端面處產生磁場，當所述線圈斷電后，在所述電磁體外殼與所述磁芯的端面處的磁場消失。