嫦娥五號月球鑽杆 出自咱瀋陽的中科院金屬所

2020-12-06 大眾網

　　嫦娥五號著陸器和上升器組合體月球鑽取採樣及封裝工作日前順利完成。其中，月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件，是由位於瀋陽的中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。

　　據介紹，我國的探月工程分為「繞」「落」「回」三步走戰略。嫦娥五號探測器是負責嫦娥三期工程「採樣返回」任務的中國首顆月球採樣返回探測器，主要任務是採集月球樣品並返回地球，全面實現月球探測工程「三步走」戰略目標。採樣機構中搭載的2.5米長深孔鑽取式採樣器負責鑽入月壤取樣並送到上升器中。複雜的月壤構成、劇烈的環境溫度變化、苛刻的輕量化要求，對鑽採機構結構件的重量、強度和耐磨性提出了嚴苛的要求。其中鑽杆要鑽入月壤深處，對材料的要求更加苛刻，常規金屬材料無法滿足製備要求。

　　由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的鋁基複合材料具有低密度、高強度、高模量、耐磨損等優異特性，是替代鋼、鈦、鋁等傳統金屬製備鑽杆的理想材料。然而，傳統鋁基複合材料強韌性匹配差，穩定性和可靠性難以滿足鑽採機構苛刻的工作環境和「萬無一失」的質量要求。馬宗義團隊通過研發鋁基複合材料大尺寸坯錠及多道次變形加工工藝，研製出高強韌鋁基複合材料擠壓棒材、鍛件和厚壁管材，實現材料性能和穩定性的大幅提升。針對鑽杆用材開展材料高取向微觀結構設計，在保證耐磨性的同時，實現材料高強塑性匹配，先後突破了複合材料內孔高精度、高直線度加工、熱處理強化與矯直等關鍵技術，研製的鑽杆耐磨性和強度可與鋼材媲美，實現減重65%，解決了月壤鑽杆「無材可用、有材難加工」的困境，為嫦娥五號鑽採任務的順利完成提供了重要支撐。

　　瀋陽晚報、沈報全媒體記者 吳佳

相關焦點

  • 中科院金屬所為嫦娥五號月球鑽土製造鑽杆
    探測器落月瞬間 圖片來源：中國科學院金屬研究所官網嫦娥五號順利完成月球鑽取採樣及封裝工作，中國科學院金屬研究所功不可沒。月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件，就是由金屬所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。
  • 中科院金屬所用鋁基複合材料為嫦娥五號月球鑽土製造鑽杆
    中新網瀋陽12月4日電12月2日，嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝工作。其中月球鑽取採樣機構中的關鍵部件—鑽杆及其結構件是由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。我國的探月工程分為「繞」「落」「回」三步走戰略。嫦娥五號探測器是負責嫦娥三期工程「採樣返回」任務的中國首顆月球採樣返回探測器。
  • 嫦娥五號落月「挖土」用上「瀋陽金剛鑽」
    12月2日，嫦娥五號探測器成功完成了月球鑽取採樣及封裝。由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的鑽杆及其結構件，是嫦娥五號月球鑽取採樣機構中的關鍵部件。這種新型複合材料具備輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，全面滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求，為嫦娥五號鑽採任務的順利完成提供了重要支撐。據了解，嫦娥五號採樣機構中搭載了2.5米長的深孔鑽取式採樣器，負責鑽入月壤取樣並送到上升器中。據悉，鑽杆要鑽入月壤深處，對材料的要求十分苛刻，常規金屬材料無法滿足製備要求。
  • 嫦娥五號「挖土」鑽杆中科院製造 科研人員破解「無材可用」難題
    中國青年報客戶端訊（中青報·中青網記者 邱晨輝）12月2日，嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝工作。這其中，月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件是由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。
  • 嫦娥五號探測器：「又輕又剛，「挖土」鑽杆費盡心機
    6日12時35分，裝有月壤的嫦娥五號軌道器返回器組合體與上升器成功分離，進入環月等待階段，準備擇機返回地球嫦娥五號探測器「挖土」的關鍵部件——2.5米長的鑽杆及其結構件，是由中國科學院金屬研究所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成。嫦娥五號的輕量化要求、複雜的月壤構成以及月球溫差變化，都對鑽杆的重量、剛度、強度和耐磨性提出了嚴苛的要求，常規金屬材料無法滿足要求，給鑽杆的研製帶來了極大挑戰。究竟用什麼材料好呢？
  • 中科院瀋陽自動化所全景相機轉臺完成嫦娥五號月球表面探測任務
    中國科學院瀋陽自動化研究所（以下簡稱瀋陽自動化所）12月6日發布消息稱，該所自主研發的全景相機轉臺在嫦娥五號月面探測中發揮了重要作用，圓滿執行了月球表面探測任務，並於12月3日完成了記錄五星紅旗第一次月表動態展示的光榮任務。
  • 嫦娥五號月球採樣機構 關鍵部件「遼寧造」
    嫦娥五號順利完成月球鑽取採樣及封裝工作，中國科學院金屬研究所功不可沒。月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件，就是由金屬所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。
  • 嫦娥五號月球採樣機構關鍵部件「遼寧造」
    嫦娥五號順利完成月球鑽取採樣及封裝工作，中國科學院金屬研究所功不可沒。月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件，就是由金屬所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。
  • 助力嫦娥五號奔月採樣返回 中科院承擔突破系列關鍵技術
    記者當天從中國科學院(中科院)獲悉，作為中國月球探測工程的發起者、參與者、實施者，中科院所屬14家科研機構承擔嫦娥五號相關任務，突破月球樣品長期儲存條件的維持、月球軌道交會對接雷射雷達等多項關鍵技術。中科院國家天文臺、國家空間科學中心、上海天文臺、雲南天文臺、新疆天文臺、西安光學精密機械研究所、空天信息創新研究院、瀋陽自動化研究所、上海技術物理研究所、光電技術研究所、上海光學精密機械研究所、金屬研究所、上海有機化學研究所、蘭州化學物理研究所等14家單位承擔嫦娥五號相關任務，突破月球樣品長期儲存條件的維持
  • 【中國科學報】嫦娥五號上的「中科院出品」
    瀋陽自動化所供圖測速敏感器雷射器。上海光機所供圖　　11月24日，嫦娥五號成功發射。《中國科學報》綜合相關研究所消息，盤點了嫦娥五號上的「中科院出品」。　　首個「月球樣品實驗室」　　作為探月工程五大系統之一的地面應用系統，中國科學院國家天文臺負責科學探測和樣品研究計劃的制訂，有效載荷在軌業務運行管理，探測數據接收、處理、解譯和管理，月球樣品存儲、製備和處理，組織開展探測數據與月球樣品的分析和研究。
  • 嫦娥五號上的「中科院出品」
    在各項任務即將展開之際，《中國科學報》綜合從相關研究所獲得的消息，盤點嫦娥五號上的「中科院出品」。它是一種基於嫦娥五號著陸器平臺的次表層穿透探測雷達，其探測任務是月球次表層結構、月壤厚度的探測，並在鑽取採樣過程中提供信息支持。　　類似「人眼」的全景相機　　西安光學精密機械研究所（以下簡稱西安光機所）研製的全景相機為完成採樣區月表形貌和地質構造調查而設計。
  • 遼寧團隊給「嫦娥五號」配上先進武器
    嫦娥五號順利完成月球鑽取採樣及封裝工作，中國科學院金屬研究所功不可沒。月球鑽取採樣機構中的關鍵部件——鑽杆及其結構件，就是由金屬所馬宗義團隊研製的碳化矽顆粒增強鋁基複合材料製成的，其輕質、高剛度、高強度和耐磨損等特點，滿足了嫦娥五號在月球表面苛刻工況下的採樣需求。
  • 嫦娥五號探測器發射成功 中科院在探月任務中發揮重要作用
    11月24日4時30分，搭載著嫦娥五號探測器的長徵五號遙五運載火箭在我國文昌衛星發射中心點火發射。火箭飛行約2185秒後，探測器與火箭成功分離，進入預定軌道，發射取得圓滿成功。按計劃，嫦娥五號探測器將進入地月轉移軌道，約20天後將帶回我國首份自主無人採集的月球樣品。
  • 中科院上海分院助力嫦娥五號探月
    上海技物所研製嫦娥五號月球礦物光譜分析儀（上海技物所供圖）     應用於太空飛行器天線部件的有機溫控塗層（上海有機所供圖）     陀螺儀專用浮液系列產品（上海有機所供圖）     長徵五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空
  • 「瀋陽元素」助力「嫦娥五號」奔月
    原標題：「瀋陽元素」助力「嫦娥五號」奔月 　　本報訊(瀋陽日報、沈報
  • ...所:月球上玩「自拍」 為嫦娥五號月球取土提供「眼睛」和「大腦...
    西部網訊（陝西廣播電視臺《陝西新聞聯播》記者 劉權鋒）嫦娥五號探測器中科院西安光機所為嫦娥五號探測器提供的相機以及視覺系統，不僅為實現月球表面取土採樣提供「眼睛」和「大腦」，確保採樣任務完成，還能讓嫦娥在月球表面玩「自拍」。嫦娥五號探測器實現月球正面預選區域軟著陸後，正在按計劃開展月面自動採樣等後續工作，西安光機所研製的兩臺全景相機將承擔採樣區月表形貌和月面國旗成像任務。
  • 嫦娥五號回家了，它身上有哪些你家鄉的「土特產」？香港：我先說
    香港研製的初級封裝系統在內地，中科院上海天文臺、中科院上海技物所、中科院上海光機所、中科院上海有機所和中科院上海矽酸鹽所被稱為中科院上海分院的「五朵金花」，它們分別拿出各自的法寶，助力嫦娥五號此次月球採樣返回之旅。
  • 「嫦娥五號」—月球採樣返回倒計時
    我國計劃於今年擇機發射嫦娥工程第三階段——「採樣返回」的首顆探測器「嫦娥五號」。此次探測完成了首幅月球地質剖面圖，展現了月表以下 330 米深度的地質構造特徵和演化過程；由山東大學、聖路易斯華盛頓大學、中科院國家天文臺等單位學者發現了一種與已有的阿波羅和「月球號」取樣以及月球隕石不同的新型月球玄武巖，此結果入選2015年十大天文科技進展；月基天文望遠鏡對月北極星空進行了紫外巡天觀測；獲得地球外空4萬千米範圍內的等離子體 1300 多幅圖像。
  • 戳視頻告訴你 嫦娥五號是如何帶回月球土的
    如何在只有六分之一重力條件下的月球表面挖土，這對嫦娥五號來說可是項精細活。目前我們有兩種辦法：一種叫表取，就是用一個機械臂攜帶採樣裝置採集月球表面的土；另一種叫鑽取，就是用一根鑽杆鑽入月球次表層大概兩米的深度，把土採集出來。那麼，將來月壤打包好後，嫦娥五號又該如何跟月球軌道上的軌返組合體對接，踏上地球的回鄉之路呢？看了這個視頻你就知道了！
  • 2020年年底令世界矚目的航天大戲—嫦娥五號探測器發射成功
    這是長徵五號遙五運載火箭發射。　　按計劃，嫦娥五號探測器將進入地月轉移軌道，約20天後將帶回我國首份自主無人採集的月球樣品。這也是繼1976年蘇聯Luna24取回月球樣品後，人類時隔44年再一次採集月球樣品並返回地球。