中國探月工程分為「繞、落、回」三步,繞月和落月任務已圓滿完成,本次發射的「嫦娥五號」探測器將實現月球取樣並返回。
與月面極高真空的環境相比較,地球表面包裹著大氣層,大氣環境中不僅有氣體成分,還漂浮著各種固體顆粒,如果月球樣品接觸到大氣中的這些物質,就會造成汙染,導致月球樣品科研價值大打折扣。
月球樣品密封封裝子系統。
如何將38萬公裡之外的月球土壤和巖石樣品在無人條件下進行打包,並保證樣品在返回地球的過程中不能有任何汙染,這就要求有一個專門的裝置——月球樣品密封封裝子系統,它能夠自動承接、封裝月球樣品並具有密封功能。
由中國航天科技集團有限公司五院510所研製的月球樣品密封封裝子系統,安裝在嫦娥五號探測器的最頂端,需要經歷運載發射、地月轉移、近月制動、環月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接、環月等待、月地轉移、再入回收全任務流程,最終將採集到的月球樣品送到科研人員手中。
它主要由主體框架、密封容器組件、蓋體組件和開合機構組件組成,鏤空的主體框架上分布著用於轉移的棘齒和導向條,裝置採用了鈦合金和鋁合金以保證結構強度和剛度,同時最大限度地減輕了重量。
在月面工作段,月球樣品密封封裝子系統運行預先設定好的指令,內置電機驅動組件工作,首先解除蓋體的鎖定,之後蓋體豎直抬升,緊接著蓋體轉動一定角度,將裝置的容器口完全敞開,方便鑽取及表取的月球樣品的承接,待所有樣品裝入容器後,蓋體原路返回,下降至蓋體解鎖狀態下的高度。最後,將蓋體鎖緊的同時進行高真空密封。
月球樣品密封封裝子系統返回地面後,怎樣將密封得如此嚴實的月球樣品從裝置中取出?「解鈴還須繫鈴人」,510所研製的月球樣品解封分裝操作臺可以勝任此項工作,在高純氮氣環境下對月球樣品進行收集、登記、描述等處理,最大限度保證月球樣品儘可能少受地球外部環境的影響,避免月球樣品氧化和汙染,滿足深空探測任務中地外天體樣品密封容器解封、處理和保存等需求。
讓我們一起期待月球樣品密封封裝子系統不辱使命,帶回這原汁原味、純天然、無汙染的月球土壤吧!
來源:新甘肅