[发明专利]一种利用微波烧结月壤的月球筑路探测装置

说明书

一种利用微波烧结月壤的月球筑路探测装置，它涉及一种月球筑路探测装置。本发明为了解决目前还没有一种月球探测装置能够解决月壤原位微波烧结和性能测试的问题。本发明包括车体、微波烧结单元、月面观测摄像头、通讯天线、综合控制系统、太阳能帆板、探测单元、探测臂和移动轮组件；月面观测摄像头安装在车体前端的上表面，通讯天线安装在车体后端的上表面，所述综合控制系统安装在车体内，微波烧结单元安装在车体的下表面，两个太阳能帆板对称安装在车体的两侧，一个探测单元通过一个探测臂安装在车体的前端，另一个探测单元通过另一个探测臂安装在车体的后端，两个所述移动轮组对称安装在车体的两侧。本发明属于航空航天领域。

技术领域

本发明涉及一种月球筑路探测装置，属于航空航天领域。

背景技术

我国从嫦娥一号到嫦娥五号，从“绕”到“回”，中国探月旅程已经走了16年，而嫦娥五号月壤的采掘和返回的完成，也意味着不久之后，嫦娥将不再只带着机器，而是直接带着人与月亮再次相逢。月球基地也会随着月球的继续探测应运而生，月球表面路基建造将提上日程。利用微波烧结月壤的月球筑路探测装置主要实现月壤就位微波烧结和性能测试，开展月面就位微波烧结技术试验验证，明确高真空低重力条件下月壤的微波烧结效率，为月球基地路面硬化提供技术支撑。

微波烧结是月球基地建设中路面硬化的有效手段之一，可以快速高效地将月壤进行就位烧结硬化，提高交通运输效率，同时也能有效减少由于交通工具的运行造成的扬尘，降低月面扬尘的危害风险。其原理是利用月壤的吸波特性，通过吸收微波能量使分子产生剧烈运动，导致宏观上月壤温度升高达到部分熔融，进而胶结硬化；相比其他加热方式，微波加热烧结具有效率高和穿透性强的特性，可以对一定厚度月壤进行整体地、快速地加热烧结，适合月面就位对月壤进行烧结硬化。

发明内容

本发明为解决目前还没有一种月球探测装置能够实现月壤就位微波烧结和性能测试的问题，进而提出一种利用微波烧结月壤的月球筑路探测装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括车体、月面观测摄像头、通讯天线、微波烧结单元、两个太阳能帆板、前探测单元、两个探测臂、综合控制系统、后探测单元和两个移动轮组件；月面观测摄像头安装在车体前端的上表面，通讯天线安装在车体后端的上表面，所述综合控制系统安装在车体内，微波烧结单元安装在车体的下表面，两个太阳能帆板对称安装在车体的两侧，前探测单元通过一个探测臂安装在车体的前端，后探测单元通过另一个探测臂安装在车体的后端，两个所述移动轮组对称安装在车体的两侧，月面观测摄像头的信号输出端与所述综合控制系统的信号输入端连接，通讯天线的信号输出端与所述综合控制系统的信号输入端连接，微波烧结单元的信号输入端与所述综合控制系统的信号输出端连接，前探测单元的信号输出端与所述综合控制系统的信号输入端连接，后探测单元的信号输出端与所述综合控制系统的信号输入端连接。

进一步的，所述移动轮组件包括摇臂悬架和三个移动轮；摇臂悬架安装在车体的侧面，三个移动轮从前至后依次安装在摇臂悬架上。

进一步的，摇臂悬架包括摇臂和门字形框架；摇臂通过转轴与车体的侧面连接，摇臂的前端与门字形框架的中部转动连接，摇臂的后端安装一个移动轮，门字形框架的两个支腿分别各安装一个移动轮。

进一步的，微波烧结单元包括微波源、波导和反射内腔；微波源的控制信号输入端与宗科控制系统的控制信号输出端连接，微波源的发射端通过波导与反射内腔的上端连接。

进一步的，前探测单元包括前压电陶瓷、前变幅杆、前钻进配重块、前探针和外壳；前外壳通过探测臂安装在车体的前端，前变幅杆安装在前外壳内，前压电陶瓷安装在前变幅杆的上端，前变幅杆的下端通过前钻进配重块与前探针的上端连接，前探针上贴装有电传感器、热传感器、力传感器，前探针的下端为四棱锥形。