(国家航天局)
中国、国家航天局は12月2日、月面探査機「嫦娥五号」の着陸機の月面への着陸に成功したと発表した。表層と地中の2種類の月の石や砂、地中の土壌のサンプル採取にも成功した。
サンプルは、”着陸機”の上に載っている”上昇機”の中の筒状ケースに入れられる。
”上昇機”は、月の周回軌道まで上昇し、回っている”軌道機”とドッキング。
筒状のサンプル・ケースは、”軌道機”の中の”返回器(回収カプセル)”に移される。
そして、”軌道機”で地球への帰途につき、回収カプセルが地球の大気圏に突入し、回収されるだろう。
”上昇機”の筒状のサンプル・ケースに、深さ約2メートルまでコア・ドリリングして採取した地中サンプルも格納するわけだけど、その方法が面白かったのでこれについて少し。
--(追記:2024/06/03)------------------
月の裏側への着陸を成功させた「嫦娥6号(Chang’e 6)」でのサンプル採取システムは、「嫦娥5号」の方式を採用しています。
ブログ後半の「嫦娥5号」の解説の後に、「嫦娥6号」でのサンプル採取のモデル動画を載せました。
月背“挖土”怎么挖?嫦娥六号将通过两种方式采样 - 央广网 (2024-06-03)
四问“嫦娥落月” 中国探月工程不断刷新月球探测纪录 - 央视网(cctv.com) (2024-06-03)
首先进行的是“钻取”。钻取采样装置设计长度为2.5米,由特殊的硬质合金制成,一共有三层结构。最外层是可以旋转钻进的外钻杆,紧靠外钻杆的是取芯管,取芯管的外面包裹着一条长长的袋子,叫取芯袋。当钻头向下钻进时,取芯袋也会跟随着取芯管向下运动,而钻取到的月壤岩芯则会被顶进袋内,这个过程有点像“穿袜子”。取样后的取芯袋以缠绕的方式,存放在钻取初级密封装置上。
完成钻取采样任务后,就将进行表取采样。表取采样是借由机械臂完成的,机械臂的伸展长度达到了3.7米,可以在120度的范围内实施月面采样,并且能连续多次采样。
--(追記ここまで)--------------------
この小さな容器に、最長2メートルの地中サンプルを、混ざらないように上手い具合に、どのように収納するのでしょう?
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(中国航天科技集团)
地中サンプルは、地中2mまで筒状のドリルで穿孔(コア・ドリリング)してサンプル採取を行う。
ドリルなど穿孔装置は、”着陸機”の外縁に付けている、この⬆金色の”長い筒”なんだけど・・・、
中国を含むマスメディアが報道で使っているCG画像・動画では、この金色の”長い筒”が描かれていないものが多い。(だから、地中サンプルの移動と格納と保管が分かりにくい)
まず、穿孔装置から細い筒状のドリルを下ろして、地中のサンプルを採取。
(中国科技网より)
ドリル筒で削りとったコア試料は、香腸(ソーセージ)のように柔らかい袋に包まれる。
(中国科技网より)
その”ソーセージ”が通る細いチューブが、”上昇機”上部中央のサンプルケースの上へ伸びている。まだ”上昇機”のサンプルケースの中には入らない。
筒に巻き取らせてから、サンプルケースに格納される。
”ソーセージ”を巻き取るには、モーターで筒を回転させて、ケーブルで引っぱるのかもしれない。
巻き取られたら、”着陸機”の筒状ケースの中へ下ろして格納される。
その後に、シャベルで採取した表層の月の石や砂のサンプルを、さらに内側の容器に格納するのだろう。
”上昇機”が離陸する前に、地中サンプルを移動させた装置は取り外されて”着陸機”側に残る。
中国独自に編み出した方法だそうだ。
おもしろい。😃
--(追記:2024/06/03)------------------
X(Twitter)で「嫦娥6号」の月面サンプル採取のモデル動画がありました。
😮Demo of Chang’e 6 collecting and packaging lunar soils from the far side of the moon. Full HD:https://t.co/17DiznP3Pg pic.twitter.com/nVJkbBggs3
— CNSA Watcher (@CNSAWatcher) 2024年6月2日
--(追記ここまで)--------------------
その一方で、表層からすくい取った砂や石のサンプルの方はずっと分かりやすい、”枯れた”技術だ。
多関節のロボットアームの先にスコップが付いていて、月面表層の石と砂をすくい取ったらフタをする。
(中国科技网より)
ロボットアームで”上昇機”上部中央にあるサンプル・ケースの上まで運んで、ケースの中に入れる。
カメラや分光器からのデータを元に採取場所を選んで、数回繰り返して、サンプル採取をする。。
「嫦娥5号」が採取した月の石や砂や土壌など、表層サンプルは約1.5kg、地中サンプルは約0.5kg。
合わせて約2kgの月のサンプルを入れた回収カプセルは、内モンゴル自治区の草原に12月16日に着地する予定だ。
続報を待ちたい。
嫦娥五号完成“钻取”采样及封装,正进行“表取” - 科学探索 - cnBeta.COM
栾恩杰:月面样品采集完后还要“装香肠”
用两种采样方式互相备份,来确保嫦娥五号能够采集到科学家所需要的月球表面样品。但仅仅采集到还不够,就像我们长途快递物品一样,物品在交寄给快递员之前,需要您先把它包裹好包装好,以免途中破损遗漏。而“嫦娥五号”也有一个类似的过程,而且完全是由它独立完成的,难度可想而知。探月工程首任总指挥栾恩杰在接受记者采访时就表示,当嫦娥五号着陆器安全降落、开始样品采集之后,对中国航天来说又有一次全新的尝试,他的比喻是“装香肠”。
中国工程院院士 国家航天局原局长 探月工程首任总指挥 栾恩杰:着陆以后我就开始取样了,我们一有个手去铲,在外星球用机器手,我们中国头一次做,我们月球的钻取机构,这是我们国家头一次设计,我形容成哈尔滨香肠。就在钻的时候,它要把钻取的芯、岩芯的部分要装到一个包裹,这个包裹是一个长的,所以像个香肠一样,要把它紧密地包裹好,封装好。这些土壤不能在转移到地球的时候被地球污染了,因为地球环境和月球环境是不一样的,有些物质一定要在非常洁净的环境下,保持住我们取得这样这点东西。
China’s Chang’e 5 probe has lifted off from the moon with 2kg of lunar samples. It’s expected to touch down on Earth in mid-December https://t.co/e4vxanegpf pic.twitter.com/RL8d2A7WBP
— SCMP News (@SCMPNews) 2020年12月4日