[发明专利]一种含冰星壤光热提取装置

说明书

本发明涉及一种含冰星壤光热提取装置，包括：太阳光聚光单元(1)，用于收集太能光并进行汇聚；导光单元，包括用于接收太阳光的连接接头(21)、与所述连接接头相连接的光纤和与所述光纤相连接的导光接头；钻具，所述钻具内部具有空腔，所述导光接头安装在所述钻具的空腔中，所述空腔内表面涂覆有吸光涂层；密封套筒，与所述钻具密封连接，收集装置，与所述密封套筒相连通。本发明的含冰星壤光热提取装置，解决了含冰星壤提取过程能量需求大、利用率低以及技术环节多、结构功能复杂等不利因素，装置和方法原理简单可靠，结构设计实用高效，原位自主性和可操作性强，装置扩容性和独立性特点显著。

技术领域

本发明属于深空探测技术领域，涉及一种含冰星壤光热提取装置。

背景技术

水资源原位获取与转换利用是原位资源利用(ISRU)的主要目标之一。作为太空探索的重要资源，水是原位资源利用的关键载体和重要产物，其应用贯穿于能源、推进及生命保障等各个环节。

随着水资源原位探测技术的发展，月球、火星及近地行星水资源存在的存在越发充实，随即掀起了地外原位水资源探测提取的研究热潮。例如俄罗斯联欧洲ESA提出了月球-资源着陆器和PROSPECT探测器计划，该探测器包括两部分，一是钻头，实现从近一米的深度范围内提取和输运土壤。二是微型化学实验室，从提取土壤中获取挥发物资源并进行气体成为检测。再比如美国密封机器人公司设计了一款移动式原位水提取装置，该装置主要包括冻土获取与输运系统、挥发物提取与收集系统和储水罐等。该装置采用钻取方式获得原始冻土并将其搬运至密封舱体内，通过同位素进行加热处理，挥发水蒸气通过冷凝管进行冷凝收集，汇集于储水罐内。

上述装置存在如下缺陷:为完全地外天体表面取水需要分别配置关联结构实现地外土壤提取、转移和密封等技术环节，结构复杂，仅适用于科学取样。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含冰星壤光热提取装置，解决现有装置结构复杂，适用性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种含冰星壤光热提取装置，包括：

太阳光聚光单元，用于收集太能光并进行汇聚；

导光单元，包括用于接收太阳光的连接接头与所述连接接头相连接的光纤和与所述光纤相连接的导光接头；

钻具，所述钻具内部具有空腔，所述导光接头安装在所述钻具的空腔中，所述空腔内表面涂覆有吸光涂层。

密封套筒，与所述钻具密封连接；

收集装置，与所述密封套筒相连通。

根据本发明的一个方面，所述钻具空腔中设有连接卡件，包括上盖板和限位托板，所述导光接头具有安装部分，所述安装部分位于所述上盖板和限位托板之间。

根据本发明的一个方面，所述上盖板和限位托板通过限位螺栓相连接。

根据本发明的一个方面，所述吸光涂层涂覆在所述钻具的连接卡件之下的部分。

根据本发明的一个方面，所述太阳光聚光单元包括安装支架和安装在所述安装支架上的聚光透镜；

所述聚光透镜为透射式聚光镜。

根据本发明的一个方面，所述太阳光聚光单元包括安装支架、安装在所述安装支架上的聚光透镜，所述聚光透镜为反射式聚光镜，所述太阳光聚光单元还包括平面反射镜、用于支撑所述平面反射镜的镜面支杆；

所述反射式聚光镜底部设有通光口。

根据本发明的一个方面，所述含冰星壤光热提取装置还包括太阳光跟踪单元，所述太阳光跟踪单元包括设置在所述安装支架上的太阳光跟踪传感器和与所述安装支架固定连接的驱动装置。