程 丽 肖道林， 张 超， 张赵威

（1.沈阳大学机械工程学院，辽宁沈阳110044；2.中国科学院沈阳自动化研究所空间技术研究室，辽宁沈阳110016）

0 引言

随着深空探测技术的发展，人类已经发现了大量的小行星。然而，人类并不满足于对小行星的远距离观测，而是希望能采集行星表面的土壤样品进行研究。目前，采用的探测方式主要有飞越、撞击、绕飞、表面原位探测和巡视探测，以及小行星的采样返回等。

本文对小行星表面特性与国内外的小行星采样器研究现状进行了调研，总结了国内外现有采样器的特点，并细致对比了各类采样器之间的差异。

1 国外小行星采样器研究现状

1999年2月9日，美国航空航天局（NASA）发射“星尘号”（Stardust），其主要任务是采集wild-2彗星的挥发物质和彗星附近的太空物质。Stardust由采集器和返回舱组成，其采集器是类似网球拍形状的结构[1]，如图1所示。气凝胶附着在网球拍形状的结构上，在Stardust高速靠近彗星时收集粒子，采集器两面的粒子会在气凝胶中形成圆锥轨迹，使高速运动的粒子减速并逐渐停止，以确定粒子的来源（太空还是彗星）。Stardust于2006年1月15日返航，成功在地球着陆。

图1 Stardust上的采集器结构

NASA针对火星的探测研发了火星采样系统（SAM）。SAM（The Sample Analysis at Mars）对火星上的土壤进行实时分析，其搭载的SMS（Sample Manipulation System）系统是一种搭载了74个采样容器的欠驱动三自由度机器人系统，两个旋转自由度由中心轮毂执行器提供[2]，如图2所示。此外，整套系统不论是在装配还是在其他方面，都十分注重防范样品容器的污染问题。……