[发明专利]一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置及爆轰方法

说明书

本发明提出了一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置及爆轰方法，属于深空探测领域。解决了现有爆轰器燃烧产物存在污染、对于存储环境严苛并且不易于长期储存的问题。它包括爆轰器外壳和高能气体式爆轰器，所述高能气体式爆轰器设置在爆轰器外壳的内腔中，所述高能气体式爆轰器包括阶梯铝热增压起爆器、高压气体存储罐和多个射流孔，所述高压气体存储罐设置在爆轰器外壳的内腔中，所述高压气体存储罐的一端设置有阶梯铝热增压起爆器，所述爆轰器外壳的底端沿圆周均匀间隔设置有多个射流孔，所述多个射流孔的一端均穿过爆轰器外壳与爆轰器外壳的外部连通。它主要用于小行星次表层的爆轰。

技术领域

本发明属于深空探测领域，特别是涉及一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置及爆轰方法。

背景技术

通过遥测数据，发现小行星次表层可能存在水分，对其的探测可能可以揭示地球上水的来源，具有深刻的意义。同时，由于矿物挥发物通常覆盖在地下，因此很难通过远程观测准确检测其成分。而登陆小行星进行原位探测的难度与成本过高，因此需要设置爆轰装置以实现原位勘探。在侵彻式勘察器侵彻进入小行星次表层之后，在爆轰器的作用下，侵彻落点周围的碎石堆会被吹走，留下一个人工陨石坑，并激发挥发分，供远程遥测。

现有的爆轰装置多为高能火药爆轰器和高能燃气爆轰器，但是爆轰器的燃烧产物存在污染，并且对于存储环境严苛，不易于长期储存。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置及爆轰方法,以解决现有爆轰器燃烧产物存在污染、对于存储环境严苛并且不易于长期储存的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置，它包括爆轰器外壳和高能气体式爆轰器，所述高能气体式爆轰器设置在爆轰器外壳的内腔中，所述高能气体式爆轰器包括阶梯铝热增压起爆器、高压气体存储罐和多个射流孔，所述高压气体存储罐设置在爆轰器外壳的内腔中，所述高压气体存储罐的一端设置有阶梯铝热增压起爆器，所述爆轰器外壳的底端沿圆周均匀间隔设置有多个射流孔，所述多个射流孔的一端均穿过爆轰器外壳与爆轰器外壳的外部连通，所述高压气体存储罐与多个射流孔连通。

更进一步的，所述高压气体存储罐的另一端设置有定压泄能片，所述高压气体存储罐通过定压泄能片与多个射流孔连通。

更进一步的，所述高压气体存储罐的一端设有充装阀，所述高压气体存储罐内腔通过充装阀与爆轰器外壳的外部连通。

更进一步的，所述射流孔的数量为四个。

更进一步的，所述高压气体存储罐内通过充装阀通入惰性介质气体爆轰剂，所述惰性介质气体爆轰剂为氦气。

更进一步的，所述阶梯铝热增压起爆器与加热装置连接。

本发明还提供了一种用于小行星次表层组构挥发分探测的气力爆轰装置的爆轰方法，它包括以下步骤：

步骤1：通过充装阀向高压气体存储罐通入惰性介质气体爆轰剂；

步骤2：启动加热装置触发阶梯铝热增压起爆器，并对高压气体存储罐中的惰性介质气体爆轰剂进行加热增压；

步骤3：当高压气体存储罐中的气压达到定压泄能片的强度值时，高压气体存储罐中的惰性介质气体爆轰剂将定压泄能片冲破，增压后的惰性介质气体爆轰剂从多个射流孔中溢出，完成对星壤物质的爆轰。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的爆轰剂为氦气，爆轰剂的性质稳定，对于存储环境要求不高、易于长期储存并且在爆轰过程中不会产生污染物；

2、本发明的爆轰器外壳和高能气体式爆轰器为一体化设计，有效的减小了爆轰装置结构的体积，易于储存；

3、本发明在爆轰时不会对爆轰器外壳及整体结构产生破坏。