An in-situ resource processing system utilizing electrostatic transport and spotlight melting sintering consists of an electrostatic transport subsystem and a spotlight melting sintering subsystem, which are assembled and positioned by a three-dimensional scaffold, and a spotlight melting sintering subsystem which controls the directional movement of soil particles by conservative electrostatic forces. The subsystem forms and controls the focusing spot through the solar light concentrating device and the light guiding device, and ablates the melted soil particles. The system introduces a special electrostatic transport subsystem of soil particles, which has the advantages of low energy consumption and high control precision, and a special spotlight melting sintering subsystem, which realizes high efficiency of in-situ sunlight convergence and effective conduction, high energy utilization efficiency, strong process control, simple and feasible overall principle of the system and structure design. Ingenious, the quality and power consumption are low, and the reliability is high.
【技术实现步骤摘要】
一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统
本专利技术涉及一种新型原位资源处理系统,特别是涉及一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,可作为地外生存原位资源有效利用的重要手段。同时,该系统也可用于地外生存原位资源发电的致密蓄能模块加工研制,在地外生存能源关键问题解决方面发挥重要作用。此外,该系统还可扩展为原位资源的空间3D打印领域,实现基于原位资源的空间部组件3D打印。
技术介绍
随着人类探索疆域的拓展,重返月球、载人火星等极具挑战性的航天任务逐步提上日程。我国在载人和探月重大科技专项工程的基础上开展后续载人探索计划论证,美俄等国正在实施宏伟的载人深空探索计划,SpaceX、洛马等航天公司也提出了载人火星探索计划,月球开发将向民间企业开放,月球将被纳入地球经济圈。载人深空探索已成为当前国际太空活动的前沿热点。在载人深空探索活动中,地外生存技术是人类实现地外移民、长期居住的基础技术,它涉及到对地外行星环境资源的深入了解,对人、动植物、微生物等组成的地外微小型生态圈的平衡维持和可持续发展能力。因此,地外生存技术是行星科学、生命科学和航天技术前沿交叉的新领域。生物体生存过程面临基本的能量与物质需求。对能源需求来说,对于一个小型地外前哨战,其电力和热能消耗一般为十千瓦级,因月夜长达350小时,即使采用500Wh/kg高比能再生燃料电池,储能质量也会超过7吨(平均供电10kW)。为满足基本生理需求,航天员消耗为水27.6千克/(天·人),氧1千克/(天·人),食物1.5千克/(天·人),其它3.5千克/(天·人),共计33.6千克/(天·人)。对于6 ...
【技术保护点】
1.一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,其特征在于:包括静电输运子系统(7)和聚光熔融烧结子系统,两子系统通过三维支架(8)实现装配和位置调控;静电输运子系统通过保守静电力实现土壤颗粒(9)的定向操控运动,聚光熔融烧结子系统通过太阳光聚光装置和导光装置(4),形成并操控聚焦光斑,烧蚀熔融土壤颗粒(9)。
【技术特征摘要】
1.一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,其特征在于:包括静电输运子系统(7)和聚光熔融烧结子系统,两子系统通过三维支架(8)实现装配和位置调控;静电输运子系统通过保守静电力实现土壤颗粒(9)的定向操控运动,聚光熔融烧结子系统通过太阳光聚光装置和导光装置(4),形成并操控聚焦光斑,烧蚀熔融土壤颗粒(9)。2.根据权利要求1所述的一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,其特征在于:所述静电输运子系统(7)包括电帘、电源和输运管(7-1);电帘布置在输运管内壁底部,电帘外连电源;输运管(7-1)采用带空腔的长方体结构,电帘布置在空腔下部。3.根据权利要求1所述的一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,其特征在于:所述聚光熔融烧结子系统包括一次聚光装置、导光装置(4)、打印喷头(6)和二次聚光装置(5);太阳光经一次聚光装置形成聚集光斑,经导光装置(4)传输至打印喷头(6),经二次聚光装置(5)形成更小光斑,打印喷头(6)熔融经静电输运子系统输运至此的土壤颗粒(9)。4.根据权利要求2所述的一种利用静电输运和聚光熔融烧结的原位资源处理系统,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:王超,姚伟,李啸天,吕晓辰,马蓉,
申请(专利权)人:中国空间技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。