[发明专利]一种微重力星体表面采样装置

说明书

本发明公开了一种微重力星体表面采样装置，其包括：万向节、第一连接件、第二连接件、电磁体和储样盒；所述万向节通过所述第一连接件连接在所述电磁体上；所述第二连接件将所述储样盒连接在所述电磁体的下端；所述储样盒包括：储样盒壳体、储样盒下盖、密封盖、弹簧；所述储样盒下盖设置在储样盒壳体上；所述储样盒下盖上设置有密封孔，所述密封孔对应的位置设置有密封盖，所述密封盖通过所述弹簧的预紧力将所述密封盖压紧在所述密封孔上对所述密封孔进行密封。本发明实施例提供的微重力星体表面采样装置可以适应不同的星体表面地形。

技术领域

本发明涉及外太空星体表面采样技术领域，特别是涉及一种微重力星体表面采样装置。

背景技术

对外太空星体表面物质进行采样研究是现代航空探测重要组成部分，有助于了解宇宙演化过程、生命起源及人类宜居星体等前沿科学命题。对于行星、月球等大天体，由于其表面存在重力，采样机构可以使用机械臂挖掘与钻探等采样方式。但对于小行星、彗星等小天体，由于其表面重力十分微弱，在采样过程中需要考虑反作用力等因素，采样机构设计和人类已经实现的火星与月球采样存在着较大的差别。另一方面大天体表面主要为裸露的岩石及岩石颗粒，而小天体表面主要为风化层，根据不同的表面状态也应该设计具有针对性采样装置。

目前针对微重力星体表面采样的设计主要可以分为溅射法和锚固钻探法。日本发射的“隼鸟号”和美国发射的“奥普西斯号”均采用溅射法，分别用高速弹丸和气体去冲击小行星表面，并采用特定的机构收集冲击溅射起的粉尘等星表物质。专利CN102879218B提出一种深空小行星样品采集探测器的采样装置，该装置采用高压气体连续发射弹射球体撞击小行星并收集溅射的粉尘，原理与日本“隼鸟号”类似。专利CN102501986A提出一种行星探测器的锚定采样机构，该机构将小行星锚定与采样机构均固定在着陆腿上，当小行星着陆时先进行锚定，固定牢靠后对行星进行钻探采样。采用溅射法或锚固钻探法对小行星进行采样，机构均比较复杂，未能充分利用微重力天体表面特点。

发明内容

本发明根据对小行星等微重力天体的深入观测，目前可以肯定大部分微重力天体表面均有一定的磁性，利用这一特点，针对表面具有磁性风化层的微重力天体，设计一种专用的采样机构，降低采样机构的复杂程度。

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种微重力星体表面采样装置，所述微重力星体表面采样装置包括：万向节、第一连接件、第二连接件、电磁体和储样盒；

所述万向节通过所述第一连接件连接在所述电磁体上；

所述第二连接件将所述储样盒连接在所述电磁体的下端；

所述储样盒包括：储样盒壳体、储样盒下盖、密封盖、弹簧；

所述储样盒下盖设置在储样盒壳体上；

所述储样盒下盖上设置有密封孔，

对应地，所述密封孔对应的位置设置有密封盖，所述密封盖通过所述弹簧的预紧力将所述密封盖压紧在所述密封孔上对所述密封孔进行密封。

在一些实施例中，所述万向节包括：万向节下座、十字轴、万向节上座和十字轴压盖；

所述十字轴压盖将所述十字轴固定在所述万向节下座与所述万向节上座上，使万向节下座与万向节下座可分别绕十字轴进行转动，但不能窜动。

在一些实施例中，所述电磁体包括：电磁体外壳、线圈和磁芯；

所述电磁体外壳安装在磁芯上，

所述线圈固定设置在所述电磁体外壳与所述磁芯中间。

在一些实施例中，所述电磁体外壳与所述磁芯均为软磁性材料，当所述线圈通电时，在所述电磁体外壳与所述磁芯的端面处产生磁场，当所述线圈断电后，在所述电磁体外壳与所述磁芯的端面处的磁场消失。