[发明专利]一种月球崖壁探测采样装置及其使用方法

说明书

本发明提出了一种月球崖壁探测采样装置及其使用方法，属于航天技术领域，特别是涉及一种月球崖壁探测采样装置及其使用方法。解决了现有月球竖直钻取采样的方式难以获得更深层次月壤样品的问题。它包括车体、车轮、钻取机构、清扫机构和摄像机。它主要用于月球崖壁的探测采样。

技术领域

本发明属于航天技术领域，特别是涉及一种月球崖壁探测采样装置及其使用方法。

背景技术

现有的月球探测取样为竖直钻取采样的方式，但此种方式受月球环境及探取器条件的限制，很难能够采集更深层次的月壤，影响人类对月球构造的探索，如何获得更深层次的月壤样品，对于实现月球探测的科学目标，具有极其重要的价值和意义。

月球陨石坑是通过陨石撞击而形成的环形凹坑，其剖面可反映月球地质剖面。因此对月球陨石坑崖壁的地质剖面进行探测，可以极大地促进人类对月球构造的认识和了解。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种月球崖壁探测采样装置及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种月球崖壁探测采样装置，它包括车体、车轮、钻取机构、清扫机构和摄像机，所述车轮位于车体底面四角，驱动车体移动，所述钻取机构通过连接机构与车体前端固定连接，所述清扫机构通过连接机构与车体前端固定连接，所述摄像机位于车体上方，通过连接杆与车体顶面固定连接。

更进一步的，所述钻取机构为超声钻机，所述超声钻机包括：后盖板、压电陶瓷、变幅杆、质量块、弹簧和钻杆，所述压电陶瓷位于后盖板和变幅杆两端面之间，所述后盖板与变幅杆固定连接，所述质量块位于变幅杆和钻杆两端面之间，所述变幅杆与钻杆配合连接，所述钻杆下端面与壳体之间设置有弹簧。

更进一步的，所述清扫机构为螺旋叶片结构。

更进一步的，所述连接机构为三自由度机械臂。

更进一步的，所述车体底面设置有附着机构。

本发明还提供了一种月球崖壁探测采样装置的使用方法，它包括以下步骤：

步骤一：载有所述月球崖壁探测采样装置的着陆器在陨石坑崖壁边缘着陆；

步骤二：所述月球崖壁探测采样装置离开着陆器转移至月球表面，所述一种月球崖壁探测采样装置与着陆器之间存在缆绳牵引；

步骤三：所述月球崖壁探测采样装置在缆绳的牵引下行驶到陨石坑坑底靠近崖壁处；

步骤四：通过清扫机构扫除位于崖壁表层的杂乱月壤，漏出原始的具有层次分布特点的月壤，然后摄像机拍摄地质剖面照片；

步骤五：钻取机构以水平状态采集月壤样品；

步骤六：所述月球崖壁探测采样装置通过缆绳返回着陆器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过水平钻取的方式对月球崖壁进行探测采样，借助月球陨石坑的特殊地势构型，可以利用相对较短的钻杆长度采集到位于更深层次的月壤样品，实现对月球陨石坑崖壁基岩的钻取采样，获取陨石坑崖壁处的地质剖面图，不同与竖直钻取采样的方式，水平钻取所需的钻进压力小、钻进效率更高，对岩壁处进行水平钻取更容易获得具有科研价值的月壤样品，对于推演月球的地质演变具有较高的科学价值。同时，由于月球表面具有较多的表层风化物，对样本的采集会造成一定的干扰，本发明通过清扫机构对所要采集的崖壁处表层风化物进行清理，使其漏出原始的具有层次分布特点的月壤后再对其进行采集，提高了采集样本的可靠性。

附图说明

图1为本发明所述的一种月球崖壁探测采样装置结构示意图

图2为本发明所述的清扫机构螺旋叶片结构示意图

图3为本发明所述的钻取机构超声钻机结构示意图