[發明專利]一種含冰星壤光熱提取裝置

在審

• 申請號: 202110660997.3
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113390669A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 王超;姚偉;張光
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;F24S23/30;F24S23/77;F24S23/00;F24S70/20
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

本發明涉及一種含冰星壤光熱提取裝置，包括：太陽光聚光單元(1)，用于收集太能光并進行匯聚；導光單元，包括用于接收太陽光的連接接頭(21)、與所述連接接頭相連接的光纖和與所述光纖相連接的導光接頭；鉆具，所述鉆具內部具有空腔，所述導光接頭安裝在所述鉆具的空腔中，所述空腔內表面涂覆有吸光涂層；密封套筒，與所述鉆具密封連接，收集裝置，與所述密封套筒相連通。本發明的含冰星壤光熱提取裝置，解決了含冰星壤提取過程能量需求大、利用率低以及技術環節多、結構功能復雜等不利因素，裝置和方法原理簡單可靠，結構設計實用高效，原位自主性和可操作性強，裝置擴容性和獨立性特點顯著。

技術領域

本發明屬于深空探測技術領域，涉及一種含冰星壤光熱提取裝置。

背景技術

水資源原位獲取與轉換利用是原位資源利用(ISRU)的主要目標之一。作為太空探索的重要資源，水是原位資源利用的關鍵載體和重要產物，其應用貫穿于能源、推進及生命保障等各個環節。

隨著水資源原位探測技術的發展，月球、火星及近地行星水資源存在的存在越發充實，隨即掀起了地外原位水資源探測提取的研究熱潮。例如俄羅斯聯歐洲ESA提出了月球-資源著陸器和PROSPECT探測器計劃，該探測器包括兩部分，一是鉆頭，實現從近一米的深度范圍內提取和輸運土壤。二是微型化學實驗室，從提取土壤中獲取揮發物資源并進行氣體成為檢測。再比如美國密封機器人公司設計了一款移動式原位水提取裝置，該裝置主要包括凍土獲取與輸運系統、揮發物提取與收集系統和儲水罐等。該裝置采用鉆取方式獲得原始凍土并將其搬運至密封艙體內，通過同位素進行加熱處理，揮發水蒸氣通過冷凝管進行冷凝收集，匯集于儲水罐內。

上述裝置存在如下缺陷:為完全地外天體表面取水需要分別配置關聯結構實現地外土壤提取、轉移和密封等技術環節，結構復雜，僅適用于科學取樣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含冰星壤光熱提取裝置，解決現有裝置結構復雜，適用性差的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種含冰星壤光熱提取裝置，包括：

太陽光聚光單元，用于收集太能光并進行匯聚；

導光單元，包括用于接收太陽光的連接接頭與所述連接接頭相連接的光纖和與所述光纖相連接的導光接頭；

鉆具，所述鉆具內部具有空腔，所述導光接頭安裝在所述鉆具的空腔中，所述空腔內表面涂覆有吸光涂層。

密封套筒，與所述鉆具密封連接；

收集裝置，與所述密封套筒相連通。

根據本發明的一個方面，所述鉆具空腔中設有連接卡件，包括上蓋板和限位托板，所述導光接頭具有安裝部分，所述安裝部分位于所述上蓋板和限位托板之間。

根據本發明的一個方面，所述上蓋板和限位托板通過限位螺栓相連接。

根據本發明的一個方面，所述吸光涂層涂覆在所述鉆具的連接卡件之下的部分。

根據本發明的一個方面，所述太陽光聚光單元包括安裝支架和安裝在所述安裝支架上的聚光透鏡；

所述聚光透鏡為透射式聚光鏡。

根據本發明的一個方面，所述太陽光聚光單元包括安裝支架、安裝在所述安裝支架上的聚光透鏡，所述聚光透鏡為反射式聚光鏡，所述太陽光聚光單元還包括平面反射鏡、用于支撐所述平面反射鏡的鏡面支桿；

所述反射式聚光鏡底部設有通光口。

根據本發明的一個方面，所述含冰星壤光熱提取裝置還包括太陽光跟蹤單元，所述太陽光跟蹤單元包括設置在所述安裝支架上的太陽光跟蹤傳感器和與所述安裝支架固定連接的驅動裝置。