[发明专利]小天体星壤采集器及其采集方法

说明书

本发明提供一种小天体星壤采集器及其采集方法，涉及航天技术领域。小天体星壤采集器，包括底座和多组弹簧簇；多组弹簧簇间隔固定在底座上，每组弹簧簇呈圆锥形设置，弹簧簇包括多根弹簧，多根弹簧与底座倾斜设置，弹簧簇靠近底座的一端为固定端，弹簧簇远离底座的一端为自由端；弹簧为形状记忆合金弹簧，弹簧包括多个螺圈，多个螺圈的表面设置有微米级凹坑。通过在对小天体星壤采集器施加拉力过程中，小天体星壤采集器的微米级凹坑采集第一级样品，相邻螺圈之间采集第二级样品，每组弹簧簇的相邻弹簧之间采集第三级样品，小天体星壤采集器具有结构简单，占用空间较小、质量轻以及耗能低的优点。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种小天体星壤采集器及其采集方法。

背景技术

航天工程是人类探索宇宙和自然的伟大工程。小天体可能含有机物、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。便捷而又高效的小天体星壤采集器是对小天体表面进行样品采集探测的重要部件。

相关技术中，小天体星壤采集器包括驱动电机、超声波钻、丝杠传动件和样品存储件，超声波钻包括螺旋杆，超声波钻在驱动电机和丝杠传动件带动下，在小天体表面完成钻进，钻进过程中，将样品碎屑带入样品存储件中进行储存。

然而，小天体星壤采集器应用在航天探测器上，会存在结构较复杂和占用空间较大的问题。

发明内容

本发明提供一种小天体星壤采集器及其采集方法，以解决小天体星壤采集器应用在航天探测器上，会存在结构较复杂和占用空间较大的问题。

一方面，本发明提供一种小天体星壤采集器，包括底座和多组弹簧簇；

多组所述弹簧簇间隔固定在所述底座上，每组所述弹簧簇呈圆锥形设置，所述弹簧簇包括多根弹簧，多根所述弹簧与所述底座倾斜设置，所述弹簧簇靠近所述底座的一端为固定端，所述弹簧簇远离所述底座的一端为自由端，所述自由端的圆截面的直径大于所述固定端的圆截面的直径；

所述弹簧为形状记忆合金弹簧，所述弹簧包括多个螺圈，多个所述螺圈的表面设置有微米级凹坑，所述微米级凹坑用于采集第一级样品，相邻所述螺圈之间用于采集第二级样品，每组所述弹簧簇的相邻所述弹簧之间用于采集第三级样品。

可选地，还包括固定件，所述底座上设置有多个固定孔，多组所述弹簧簇与所述多个所述固定孔对应设置，所述弹簧簇的固定端焊接在所述固定件上，所述固定件焊接在所述固定孔中。

可选地，所述弹簧为NiTi基形状记忆合金弹簧。

可选地，所述弹簧的弹簧丝直径为0.05mm～0.2mm，所述弹簧的弹簧中径为0.4mm～1mm。

可选地，相邻所述螺圈之间的间距可调节，每组所述弹簧簇的相邻所述弹簧之间的间距可调节。

可选地，所述底座为圆柱形底座，多组所述弹簧簇在所述底座上围绕所述底座的中心呈同心圆形阵列设置，各圈上的所述弹簧簇均匀设置，各圈上的相邻所述弹簧簇之间的间距由所述底座的中心向所述底座的边缘逐渐增大。

可选地，所述底座为圆柱形底座，所述底座包括第一半圆部分和第二半圆部分，所述第一半圆部分上弹簧簇的数量与所述第二半圆部分上弹簧簇的数量不相同。

可选地，所述底座为长方体形底座，多组所述弹簧簇在所述底座上对称陈列设置，多组所述弹簧簇之间等间距设置。

另一方面，本发明提供一种小天体星壤采集器的采集方法，应用于如上所述的小天体星壤采集器，所述采集方法包括如下步骤：

将小天体星壤采集器与小天体表面接触；

对所述小天体星壤采集器施加压力；