地外采样装置电子束焊接密封方案探讨

张永和 何 俊 李永春 成 钢

地外采样装置电子束焊接密封方案探讨

张永和 何 俊 李永春 成 钢

（兰州空间技术物理研究所，兰州 730000）

针对现有的地外采样裝置高可靠密封术的优劣,结合空间电子束焊接技术已取得的成就,提出了人机配合、人员自主以及设备自动三种采样装置焊接工作模式,分析了每种模式实现的难易程度和适应性要求,并结合多日目标、多任务的发展趋势，对后期的空间电子束发展提出了相关建议。

密封装置；空间电子束焊接；工作模式

1 引言

随着我国月球采样返回任务的成功实施，地外采样密封装置及其密封技术愈发重要。根据后续火星及其他深空探测任务的发展需求，极高真空环境下采样设备的密封是确保采样品质和采样任务成功的关键环节之一。主要是因为采用常规密封方式时，密封材料在空间特殊环境下极易老化，失去弹性，甚至出现皲裂等问题，导致密封失效，使样品污染或任务失败[1]。

通过对国内外成功案例的分析后对地外采样装置的密封形式进行创新设计与探讨，提出采用空间电子束焊接的方式在地外环境中实施样品封装装置的密封，确保样品在返回地球及在地面运输转移及试验分析过程中不发生密封失效，有利于获得高品质、无污染、纯原态的样品。

2 样品密封现状及其优劣分析

2.1 样品封装密封形式

目前，只有我国、美国及前苏联实现了月壤的采样、封装和返回，图1给出了“阿波罗”任务中采用的圆柱形和圆角箱体结构的月壤封装结构，主要由筒体、盖体和密封结构等组成，密封材料主要为氟橡胶、铟银合金等。……