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“兰州制造”护航 助推探月新征程

2020-11-25 11:38

，前苏联则是把月壤的封装步骤放到了返回舱中。而我国的月球样品采集和封装完全是在无人条件下通过设备自主完成的，难度更大，需要攻克的关键技术更多。他表示，首先要实现月表环境下的月球样品密封封装子系统盖体自动开合，由于对装置重量和尺寸的严格限制，盖体的上升、旋转和下降等开关盖动作只能使用一套电机组件驱动，运动机构复杂。为保证机构的可靠性，研制团队在多年的研制过程中反复进行各种工况下的开合试验，模拟装置倾斜状态下的极限拉偏试验，将装置在月面可能出现的所有工况都进行了试验。在能够保证正常开关盖的同时，要实现月面极高、低温和月尘环境干扰下的高真空密封，研制团队通过不断的摸索，最终确定了橡胶圈密封和金属挤压密封相结合的冗余密封技术，在反复试验、设计更改、再试验的过程中确立了最优的密封结构，结合火工锁紧机构实现了盖体密封和锁定。保证装置在发射上升入轨后随返回器重返地球的过程中经历严苛的振动和冲击等力学环境后仍能实现有效密封，保证月球样品的成分不发生物理与化学变化并维持月表原态。
510所依托深厚的科学研究与工程研制基础，在国内首次研制了基于金属挤压密封原理的月球样品密封装置。产品突破了“极高真空样品密封技术”、“月表真空、带电月尘、高低温综合环境地面验证”等关键核心技术，使得装置性能指标达到国际先进水平。在未来我国深空探测工程中，此次设计的月球样品密封装置还可用于后续探测工程样品采集返回，如月球极区水冰采样返回任务、小行星采样返回任务、火星采样返回任务等。
返回地面的月球样品有两种，一种为表取月球样品，另一种为钻取月球样品。510所还设计研制了钻取样品截取和剪切装置。该装置的主要功能是在不破坏钻取月球样品层理状态的条件下对钻取月球样品进行截断，并对截断面进行密封，便于钻取月球样品的描述、处理、分析和分发等。
既然在月球表面对月壤样品进行了密封封装，那么回到地球之后就要对这些样品进行解封。因此510所又承担了月球样品解封分装操作台的研发设计和制造工作。嫦娥五号月球样品解封分装操作台是探月工程三期月球样品地面应用系统的核心装置，能够在真空环境下对返回地面后的月球采样封装装置进行解封及收集月球样品释放的稀有气体，并在高纯惰性气体环境下对月球样品进行收集、登记、描述等处理，最大限度保证月球样品尽可能少受地球外部环境的影响，避免月球

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