侵彻式月壤探测地面模拟试验研究

摘要

月面通常由细颗粒粉末状月壤覆盖,利用侵彻器可实现次表层月壤的探测。在侵彻器与月壤相互作用的过程中,为研究侵彻器结构及科学载荷缓冲结构的抗冲击性能、不同剖面组构的抗侵彻性与辨识性,以及侵彻后对月壤的扰动强弱,开展了100~260 m/s全尺寸侵彻器对3类月壤模拟样本的侵彻试验。试验结果表明,约3×10^(4) g过载下侵彻器结构完好,载荷运行正常;侵彻无硬层月壤模拟样本靶标时,滤波后侵彻器过载峰值约1000 g;侵彻月岩或水冰模拟样本靶标时,滤波后侵彻器过载峰值为无硬层月壤模拟样本靶标的5倍以上,弹载记录仪可对不同强度成层模拟样本靶标进行辨识;在弹道终点处,距侵彻器约20 mm范围内的颗粒类模拟样本靶标表现为扰动破碎,中值粒径最多降低约70%。可为探月四期探测工程探测器设计提供参考。