一种新型深空探测样品封装技术

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1、第23卷第5期航天器工程V01．23No．5；Q!!生!Q旦翌垒￡堡堡垦垒!翌曼趟鱼!丛E曼垦!盟g———：———————————————————』三一一种新型深空探测样品封装技术杜永刚杨震春付朝晖王先荣(兰州空间技术物理研究所，兰州730000)摘要对样品进行真空封装是深空探测取样及返回任务中的一项核心技术，它能够成功维持样品成分原态。文章提出了一种能够符合我国深空探测任务的样品封装技术，其封装机构由复合式开合机构及火工锁紧机构组成，是一种极低漏率、高可靠的多层金属真空密封容器。通过对这种复合式开合机构和火工锁紧机构的特性方程的推导，对多层金属真空密封的材料匹

2、配等机理的分析，确认这种新型的样品封装技术的原理是正确和可行的。最后对原理样机的性能进行了验证，结果表明：封装机构的体积小、功耗低、可靠性高，样机的密封性能良好，设计具有创新性及工程实用性。关键词深空探测；样品；真空封装；密封中图分类号：V476文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．05．009TechnologyofASampleVacuumEncapsulationforDeepSpaceExplorationDUYonggangYANGZhenchunFUZhaohuiWANGXianrong(I。anzhouI

3、nstituteofSpacePhysics，I。anzhou730000，China)Abst髓ct：Technologyofvacuumencapsulationisacrucialoneforsamplingandretumingmissionindeepspaceexploration，whichcaneffectivelymaintainthesample’soriginalstate．Thearticleresearchesonkeycomponentsofthistechnologyandpresentsanewencapsulationtechn

4、0109ythatcanconformtoourdeepspaceexplorationmission．Thesampleencapsulationtechnologyconsistsofencapsulationmechanismanditssealing．Theencapsulationmechanismincludesanopeningandclosingmulti—mechanismandapyr旷mechanism，andthesealingstructureisakindofmult订ayeralloyvacuumsealingstructure．T

5、hearticlederivesthecharacteristicequationoftheopeningandclosingmulti—mechanismandthepyro—mechanism，analyzestheprinciplesofsealingstructure，andthenshowsthattheseprinciplesareright．Aprincipaldeviceisdevelopedfortest，andthetestresultsshowthatthesemulti—mechanismsareofhighreliabilitywith

6、smallvolumeand10wpowerandthatthesea“ngstructureiswellinperformance．Thedesignofthemulti—mechanismisinnovativeandpracticableforthefuturespaceexploration．Keywords：deepspaceexploration；sample；vacuumencapsulation；sealing收稿日期：2014一06一09；修回日期：2014一08—21基金项目：探月工程三期预先研究项目(TY3Q20110003)作者简介：杜永

7、刚，男，硕士，高级工程师，研究方向为空间机构设计。Email：dygemail@163．com。航天器工程23卷1引言从20世纪60年代开始，人类就开始了取样、返回的空间探测活动，近年来，美国、日本、欧洲都开展了小行星、彗星、宇宙尘埃等取样返回任务，取样返回技术已经成为主要航天国家深空探测科学发展的焦点。国外的学者提出或应用了多种样品封装技术，其中的封装机构可分为铰链式和活塞式，比如美国的“星尘”、“起源”探测器以及苏联的“月球”探测器都采用了铰链式的开合机构[1{]，日本的“隼鸟”的样品容器则采用了常开活塞式[4]。密封有橡胶密封和金属密封两种，比如苏联的“月

8、球”(Lunar)系列探