用于月壤水分提取的一体化取样机构及月壤水分提取方法技术

本发明专利技术提供了一种用于月壤水分提取的一体化取样机构及月壤水分提取方法，该取样机构包括电机、与电机连接的减速器、套筒、钻杆、钻杆进给驱动组件、月壤临时容器、适应单元、以及机架。本发明专利技术解决了适用于对含水月壤进行高效取样和输送，并将其中的水分进行蒸发以供提取和利用的取样加热一体化。该取样机构在使用钻杆的外螺旋将钻头破碎所得到的含水月壤碎屑向上输送的同时，同步加热月壤并使其中的水分汽化，水蒸气可以被收集起来，用作各种用途，且取样机构能够适应月面起伏不平的地形。

Integrated sampling mechanism and method for extracting water from lunar soil

【技术实现步骤摘要】
用于月壤水分提取的一体化取样机构及月壤水分提取方法
本专利技术属于深空探测
，涉及一种取样机构及月壤水分提取方法，特别涉及一种用于月壤水分提取的螺旋输送及加热一体化取样机构及月壤水分提取方法。
技术介绍
随着人类再次实施载人登月任务并在后续开展月球基地建设以达到长期驻月的目的，配套物质及能源补给都将成为其核心难题。受限于发射的能力和成本，传统的从地球运送物资到月球的方式难以有效支撑未来有人月球探测任务的发展，需要不断降低对来自地球的物质和能源补给的依赖性。因此，原位资源利用技术将成为未来实施有人月球探测任务的关键技术。研究表明，月球两极地区存在大量的水分，它们以冻土或者水冰的形式存在于月面以下一定深度的月壤中。月球水资源的利用是原位资源利用的主要目标之一，贯穿于生命保障、能源、推进等各个环节，对以水冰冻土形式存在的含水月壤进行取样并将水分提取出来是水资源利用的关键环节。现有的月球土壤取样技术，主要出于科学研究的目的。其中，钻进取样技术主要使用细长钻杆在月面上钻孔，钻杆为中空结构，在钻进的过程中月壤样品进入到钻杆内部，并被收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，该取样机构包括电机、与电机连接的减速器、套筒、钻杆、钻杆进给驱动组件、以及机架；/n电机和减速器用于产生钻杆的回转运动，钻杆进给驱动组件用于产生钻杆的轴向移动，它们共同构成钻杆的螺旋运动；/n钻杆包括上部的钻杆光滑段和下部的钻杆螺旋段两部分，钻杆光滑段用于与外部机构连接，带动钻杆整体的回转和轴向移动；钻杆螺旋段始终位于套筒内部，其下端为锥体状钻头，通过回转进给运动进入月球表面下部，使含水月壤沿着钻杆螺旋段叶片和套筒上升；钻杆内部开设中空结构，向该中空结构中引入外部能量并转化为热能，可以将含水月壤加热脱水；/n套筒套设在钻杆外，其侧壁上开设水...

【技术特征摘要】
1.一种用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，该取样机构包括电机、与电机连接的减速器、套筒、钻杆、钻杆进给驱动组件、以及机架；
电机和减速器用于产生钻杆的回转运动，钻杆进给驱动组件用于产生钻杆的轴向移动，它们共同构成钻杆的螺旋运动；
钻杆包括上部的钻杆光滑段和下部的钻杆螺旋段两部分，钻杆光滑段用于与外部机构连接，带动钻杆整体的回转和轴向移动；钻杆螺旋段始终位于套筒内部，其下端为锥体状钻头，通过回转进给运动进入月球表面下部，使含水月壤沿着钻杆螺旋段叶片和套筒上升；钻杆内部开设中空结构，向该中空结构中引入外部能量并转化为热能，可以将含水月壤加热脱水；
套筒套设在钻杆外，其侧壁上开设水汽出口，含水月壤加热产生的水汽通过该水汽出口导出套筒；
机架用于固定取样过程中与月面不产生上下位移的结构单元。


2.根据权利要求1所述的用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，钻杆内部的中空结构中内置电热转换装置，将电能转化为热能，使钻杆温度升高；
钻杆内部中空结构的内表面涂布有光热转化涂层，将引入的光能转化为热能，使钻杆温度升高。


3.根据权利要求1所述的用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，该取样机构还包括月壤临时容器，月壤临时容器位于水汽出口下方，月壤在套筒中上升时，通过月壤通道进入月壤临时容器。


4.根据权利要求3所述的用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，月壤临时容器进样口设置扰动组件，扰动组件向套筒中心位置处延伸，对月壤进行扰动。


5.根据权利要求1所述的用于月壤水分提取的一体化取样机构，其特征在于，该取样机构还包括适应单元，用于适应不平地形。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帅，赖小明，胡华君，秦俊杰，孙启臣，刘德赟，庞勇，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11