月球上的嫦娥五号是怎么挖土的?

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据NASA称,嫦娥五号探测器经过约19个小时的月面工作,于12月2日22时顺利完成月球表面自动取样,并以预定的格式将样品包保存在上升机携带的存储设备中。

自动采样是这项工作的关键环节之一。嫦娥五号通过采集机器人表、钻钻、深钻、浅钻、铲土、挖牡蛎、集土等多种方式,实现了多点、多样化的自动采样。目前,它已经包装好样品,准备背着它们离开月球。

这么复杂的工作是怎么完成的?

嫦娥的“胳膊”应该在哪里卖?

挖土无疑是流汗的体力劳动。卖嫦娥五号土的画风又是怎么样的?

月面超过摄氏100度的高温试验中,克服了测量、照明、电源等限制,伸展长臂,高举挖掘机。

这里需要注意的是,嫦娥五号的挖土铲和我们在生活中使用的不一样。这个设备一端是小铲子,一端是浅钻,可以进行360度无死角可视化工作,很容易完成铲子、浅钻和这种动作。

嫦娥五号的“胳膊”又细又白,但结实又有力。如果人的手臂力量来自二头肌、前臂抓伤、手掌肌肉等,那么这个高颜值、高科技融为一体的机械手就来自关节上安装的马达。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、小臂、小臂、小臂、小臂、小臂、小臂、小臂等)这就是中国航天技术集团公司职员401开发的表彩关节臂电机零部件。

关节臂电机有两种,重量不到一斤,轻的不到半斤,个子不高,力量不小,敏捷,准确度可以在一度以内,这样就知道嫦娥五号能挖到什么地方了。

这些马达安装在机械臂的各个关节附近,暴露在月标环境下,必须能够承受太阳直射的130摄氏度以上的高温和比地球大得多的辐射,也意味着要承受真空环境中难以冷却热量的性能下降。幸运的是,开发小组已经解决了这些环境适应性问题。

如果马达在工作中坏了或者没电了怎么办?为了完成任务,研究组在一个电机外壳上安装了两台电机,提供了双重保障。突然停电时,还增加了机械臂的位置保持功能,防止机械臂因“无趣”而落到月面,可以说是非常亲密的。

如何将脚下的样品举过头顶?

关于钻头任务,航天科技集团5元529厂为嫦娥5号提供了一套“金刚钻头”。

该钻井子系统具有钻井能力强、排粉能力强、月阳适应能力强的三大基本功。

嫦娥五号不能移动,掉在哪里该从哪里钻,这对钻井适应性提出了很高的要求。研究组进行了数千次地面钻孔试验,积累了形成不同工作条件的钻孔参数数据库。通过轨道预编程自主控制,钻子系统“旋转”、“冲击”和“旋转冲击”三种模式以及各种参数的自由切换,可以适应各种月阳条件。

为了让嫦娥五号具备可以在100里中选择一个的独创性钻头,研究小组选择了2列钻梯结构,经过“天锤白莲”,为保证钻孔过程顺利、可控,具备了对8级硬度岩石的钻孔能力。此外,为了应对危险情况和处理大颗粒,为了移动、突破临界颗粒和颗粒簇,为双排放刃设计了多个切削表面。

另一方面,研究小组在钻头上使用了越来越宽的锥形粉末通道,与钻杆排气口连接,形成一体式粉末通道,通过钻杆模型的匹配和参数优化,大大提高了系统的排粉能力。

“获取、封锁”是钻井子系统的关键技术之一。所提出的岩芯为了避免在提出过程中脱落,采用开放式结构的“8”字形超弹性合金线作为盖板方案,与芯软背端进行一体化缝合,依靠弹性收缩力实现简单可靠的封口。

嫦娥五号钻的样品封在柔软的袋子里,然后装在环形包装容器里,运到上升器顶部。月球表面凹凸不平,嫦娥五号着陆时站不稳会影响样品传输。

考虑到低重力着陆姿态角度对样品传输的不利影响,研究人员设计了具有碰撞适应性的传输方案。通过弹性驱动为月阳包装容器提供初始速度,通过重力将包含三级导向锥的包装容器沿固定导向结构传递到上升器。该方案不需要再发送机构,简单可靠,可以准确地发送不同着陆姿势的包装容器。

样品包装、开封都是高科技

据NASA称,月球样品返回地球期间,为了保持真空密闭,不受外部环境的影响,嫦娥五号在月球上密封了样品。

记者从航天科技集团五原510了解到,与月面极高的真空环境相比,地球大气中不仅漂浮着气体成分,还漂浮着各种固体颗粒,月球样品暴露在这些物质下会受到污染,科研价值会大打折扣。(莎士比亚)(莎士比亚)。

为此,在嫦娥五号上开发了专用包装装置——密封包装子系统。它可以自动接收月球样品,封装好,密封好保管。

该系统安装在嫦娥五号顶部,由车身框架、密封容器组件、盖组件、开关柜组件等组成。冲压后的车身框架上分布着用于转移的刺和导杆,钛合金和铝合金材料可以保证结构强度和刚度,最大限度地减少重量。

在月面会话中,系统按照预设命令开始工作,首先解锁盖子,垂直提起盖子,转动角度,完全打开集装箱入口。所有样品装入集装箱后,盖子返回原路,通过化工部件锁定,进行高真空密封。

嫦娥五号返回地面后,月球样品不是很容易从密封装置中取出的。解铃还须系铃人。510开发的月球样品拆解包装工作队可以胜任这项工作,在高纯氮环境下收集、登记、说明月球样品等处理,以最大限度地减少地球外部环境的影响。

(文本资料:胡俊、刘晓庆、刘鲁玛豆)

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来源: 科技日报

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