中科院金屬所為嫦娥五號月球鑽土製造鑽杆

2020-12-09來源：遼寧學習平臺作者：王笑梅

嫦娥五號探測器落月瞬間 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。

鑽杆鑽取過程 圖片來源：中國科學院金屬研究所官網

據金屬所科研人員介紹，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、強度和耐磨性均提出了嚴苛的要求，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。

馬宗義團隊研製出高強韌鋁基複合材料擠壓棒材、鍛件和厚壁管材，實現了材料性能和穩定性的大幅提升。尤其針對鑽杆用材，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，研製出的鑽杆耐磨性和強度可與鋼材媲美，並實現減重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。