[发明专利]一种可分离式多点采集小天体采样装置

说明书

本发明涉及空间探测技术领域，特别涉及一种可分离式多点采集小天体采样装置。包括抱夹分离机构、样品储存罐和采样机构，其中抱夹分离机构用于安装样品储存罐和采样机构及分离样品储存罐和采样机构；样品储存罐用于存储行星表面的样品；采样机构用于采集行星表面的样品至样品储存罐内，实现样品采集；样品储存罐用于存储行星表面的样品。本发明能够解决小天体多点采样、交叉污染、样品密封与返回等难题，达到高效采集、独立存储、成功返回的目的。

技术领域

本发明涉及空间探测技术领域，特别涉及一种可分离式多点采集小天体采样装置。

背景技术

小天体可能含有有机质、水、稀有金属等物质，使其成为揭开太阳系和生命起源、演化奥秘的“活化石”，由于小天体星体表面不同区域地质、地貌形态多样、样品大小分布不均，为保证研究的科学性和探测工程的可实施性，应尽可能多的采集样品，并且做到原位采集，完好储存。另外，小天体距离地球遥远，如何在有效的能源和资源条件下，将更多样品顺利携带返回也是工程任务的一大难点。因此，采样机构如何多点采集、独立存储、样品如何完好保存并顺利返回，则是采样能否取得成功的关键。

在以往研究中，日本隼鸟号采用子弹溅射式的采样装置，美国采用吹气式的采样装置，两种机构体积大、部件多、传动复杂，原位采集困难，并且返回资源和能源消耗大，采样任务的局限性太大。因此，必须设计一种小天体采样机构来解决以上采样难题，满足多点原位采样、高效采集、独立存储、样品密封返回等任务需求，保证深空探索的可靠性和成功率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可分离式多点采集小天体采样装置，能够解决小天体多点采样、交叉污染、样品密封与返回等难题，达到高效采集、独立存储、成功返回的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可分离式多点采集小天体采样装置，包括：

抱夹分离机构，用于安装样品储存罐和采样机构及分离样品储存罐和采样机构；

采样机构，设置于样品储存罐的下方，采样机构用于采集行星表面的样品至样品储存罐内，实现样品采集；

样品储存罐，用于存储行星表面的样品。

所述抱夹分离机构包括基座、分离插座及剪刀叉机构，其中分离插座设置于基座的顶部，所述基座的底部通过爆炸螺栓与剪刀叉机构和所述采样机构连接，所述剪刀叉机构用于夹紧所述样品储存罐。

所述剪刀叉机构包括活动夹爪、转轴及固定夹爪，其中固定夹爪与所述基座固定连接，活动夹爪和固定夹爪通过转轴转动连接，且活动夹爪的上端通过所述爆炸螺栓Ⅰ与所述基座连接。

所述剪刀叉机构还包括扭簧，所述扭簧的两端分别与活动夹爪和固定夹爪连接，所述扭簧为所述活动夹爪的张开提供驱动力。

所述剪刀叉机构为两组，两组所述剪刀叉机构分别夹紧所述样品储存罐的两端。

所述样品储存罐包括回转驱动机构、中心筒、腔门、腔门开合机构及支撑转轴；所述中心筒的一端与回转驱动机构的输出端连接，另一端与支撑转轴转动连接；所述中心筒的外侧沿周向设有多个样品腔，各样品腔的外侧设有腔门，所述腔门的两端通过滑动块与所述中心筒滑动连接；

所述腔门开合机构设置于所述中心筒的端部，用于驱动各所述腔门打开或闭合。

所述样品腔内设有中心导向，所述中心导向用于将进入到样品腔内的样品聚集在样品腔入口两侧；所述样品腔入口两侧设有入口导向，所述入口导向用于将入口处的样品导入样品腔内及阻拦已收集的样品流出。

所述腔门开合机构包括多个弧线电机，各弧线电机的输出端分别与各所述滑动块连接，用于驱动各所述腔门独立开启或关闭。