嫦娥五号月壤剖面钻进取芯状态分析与解译

嫦娥五号探测器通过表取和钻取的方式分别采集了表层和剖面月壤,并将月壤样品返回地球。月面钻进取芯过程的遥测数据直接反映了采样钻具与剖面月壤之间的相互作用状态,对其进行分析与解译能提高月面钻取采样任务的科学价值。基于嫦娥五号钻取采样装置的系统构成、工作原理和性能指标,从遥测数据中辨识出代表性钻进取芯工况。结合机-壤相互作用机理以及地面钻取采样试验数据,分析钻进取芯过程及其负载波动状态的月壤组构致因,并对全钻进剖面的月壤层序状态进行机理性解译。研究表明,嫦娥五号钻进点月壤剖面至少具有三个明显的层序结构,钻进剖面内存在着毫米级尺度月壤颗粒;钻取采样装置面对非确知月壤剖面已充分发挥其预定效能,并针对我国后续拟实施的星壤剖面采样探测技术做出了展望。     

小型可对接采样器容差性设计与仿真分析

针对深空探测领域中微量采样的要求，设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成，主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接，最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧，被动采样端涡盘和卡爪可实现采样前将整个采样结构提出和空管后回收锁紧的功能。动力学仿真表明，主动端结构能在最大位姿容差条件下实现与被动采样端的对接，且摩擦系数是影响对接效率的主要因素之一，主动端的碰撞过程接触力为弱碰撞对接，并得到不同位姿偏差对主动端接触力的影响。