NASA月球采样作业探测执行装置结构

　　该装置面向地外天体无人采样作业场景设计，核心服务于月球表面月壤、月岩碎屑的原位采集任务，适配低重力、高真空、大温差的月表极端作业环境，可搭载于月球巡视器或着陆器平台，在无人工干预的状态下完成多点位采样动作。从功能实现逻辑来看，装置集成了表层松散月壤刮取、次表层岩屑夹取、样本临时收纳三类核心功能，前端的多组弧形接触构件采用仿生包裹式构型，接触月面时可自适应调整贴合角度，避免硬质岩面对构件造成刚性冲击，同时保证采样过程中样本不会在低重力环境下飘散溢出。设计阶段优先考虑了月表作业的边界约束，整体构型采用紧凑化布局，所有运动构件均做了冗余防卡滞处理，适配月尘附着工况下的长期动作可靠性，运动副间隙预留量经过多轮仿真验证，

　　既不会因热胀冷缩出现运动卡涩，也不会因间隙过大导致采样精度不足。外形尺寸方面，装置整体收拢状态下可完全嵌入巡视器载荷舱的预留安装位，安装接口采用标准化快拆构型，与载荷平台的连接面设置有多重定位销，可承受发射阶段的强振动冲击，作业状态下展开幅度控制在平台倾覆安全边界内，不会因采样反作用力影响巡视器的姿态稳定。结构设计上，构件的受力路径经过拓扑优化，在保证结构强度满足采样受力要求的前提下，尽可能降低整体自重，适配航天发射的载荷重量约束，接触月面的采样端采用耐磨耐高低温的材质构型设计，可适应-180℃到150℃的月表温度交变环境，不会因温度骤变出现材料脆裂或形变超差。装置的动作逻辑匹配巡视器的自主导航系统，

　　可根据视觉识别的采样点位调整自身姿态，针对不同硬度的月表材质自动调整采样接触力，既可以完成松散月壤的快速收集，也能对小块固结岩屑进行夹取收纳，采样完成后可自动将样本转移至密封存储单元，全程无需地面人员实时操控，满足深空探测通信延迟条件下的自主作业需求。