Устройства и способы добычи материала из внеземных источников – E21C 51/00

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, например замерзших кусков льда и т.п., и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел. Ультразвуковое грунтозаборное устройство предназначено для сверления грунта на глубины до 2-х метров со скоростью до 20 мм/мин с целью забора образцов без изменения состава за один проход. Грунтозаборное устройство состоит из ультразвуковой колебательной системы с рабочим инструментом, ультразвукового генератора и системы управления. Ультразвуковой генератор и система управления закреплены на космическом посадочном модуле. На волноводе ультразвуковой колебательной системы установлен каркас, на котором закреплены термоизолированные контейнеры для забора образцов грунта с поворотным механизмом открытия/закрытия, термоаккумуляторы и пассивная система термостабилизации. Ультразвуковая колебательная система оснащена датчиком температуры грунтозаборных контейнеров, соединенным с системой управления грунтозаборного устройства. Выбор размеров каждого последующего элемента ультразвуковой колебательной системы осуществляется из условия обеспечения соответствия с резонансной частотой пьезоэлектрического преобразователя. Изобретение способно обеспечить забор образцов грунта без термического разрушения и испарения летучих компонентов. 6 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, например замерзших кусков льда и т.п., и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел. Грунтозаборное устройство содержит буровую установку с системой управления и пенетратором, закрепленную на космическом посадочном модуле. На пенетраторе закреплены термоизолированные контейнеры для забора образцов грунта. Буровая установка оснащена датчиком температуры наконечника пенетратора, соединенным с системой управления буровой установкой. Изобретение позволяет повысить качество полученных образцов грунта. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам строительства изолированных герметичных шахт, рудников и горно-буровых выработок, используемых для проведения спасательных операций, а также для ведения геологоразведочных работ и разработок месторождений полезных ископаемых на космических объектах. Способ включает сооружение главного и вспомогательного стволов буровым станком из здания-укрытия, установку на устьях стволов герметизирующих и теплоизоляционных полков. Один из вспомогательных стволов сооружают в виде микроствола, разбуренного из разведочной скважины путем ее расширения из внутренней горной выработки до выхода на поверхность космического объекта и используемого в качестве спасательного ствола, который на поверхности через шлюзовую камеру контактирует с посадочным комплексом космического корабля. В спасательном стволе в месте его соединения с внутренней горной выработкой устанавливают герметизирующий теплоизоляционный полок, выдачу разбуренной породы производят в кратер космического объекта. Изобретение позволяет проводить спасательные операции и обеспечить необходимую вентиляцию в шахтах и рудниках, а также устанавливать связь между стволами на поверхности космического объекта. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к средствам взятия и транспортировки образцов, преимущественно внеземного грунта. Устройство содержит трубопровод (5), узел транспортирования контейнера по трубопроводу и узел загрузки и подготовки контейнера. Последний содержит поворотный кронштейн (8), установленный на неподвижном кронштейне (7), втулку (16) для размещения контейнера (17) и крышку (18) контейнера. Узел транспортирования содержит корпус (19) с размещенным в нем газонепроницаемым рукавом (20) в виде плоской ленты в исходном состоянии. Открытый конец рукава герметично соединен с корпусом (19). Полость (22) соединена пневмомагистралью (11) через пускоотсечный клапан (12) с источником сжатого газа (10). Втулка (16) имеет подпружиненный фланец (24) и зафиксирована пирочекой (27). Крышка (18) зафиксирована пирочекой (28). Кронштейн (8) также зафиксирован пирочекой и снабжен пружинным толкателем (31) со штоком (32), который при срабатывании этой пирочеки подводит узел транспортирования вместе со втулкой (16) и контейнером (17) под крышку (18). После срабатывания пирочеки (27) контейнер (17) закрывается крышкой (18). После срабатывания пирочеки (28) и клапана (12) рукав (20), расправляясь под давлением газа, перемещает контейнер (17) по трубопроводу (5). Доставка контейнера в посадочный аппарат обеспечивается с любого направления, без ограничений на размещение контейнера перед загрузкой в него грунта. Технический результат изобретений заключается в обеспечении большей универсальности устройства для доставки контейнера с грунтом, а также в исключении требования герметичности трубопровода и в уменьшении требуемого давления рабочего агента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам строительства изолированных герметичных шахт, рудников и горнобуровых выработок, используемых для укрытия людей, а также для ведения геологоразведочных работ и разработки месторождений полезных ископаемых в горных породах космических объектов. Способ строительства шахт и рудников на космических объектах включает вскрытие верхних горизонтов одним из стволов, вскрытие нижнего горизонта через главный ствол и выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов по соседнему стволу. Сооружение главного и вспомогательного стволов производится буровым станком с шахтным копром из здания-укрытия, связанного с космическим кораблем. После забуривания того или иного ствола на их устья устанавливают герметизирующие и теплоизоляционные полки. Продолжают сооружение вначале вспомогательного ствола, вскрывающего верхний горизонт, затем продолжают сооружение главного ствола, верхний горизонт соединяет оба ствола. Выдачу породы от проходки каждого ствола и горизонтов производят по соседнему стволу через здание-укрытие и шлюзовую камеру с помощью тележки. Верхний горизонт продолжают сооружать до выхода на борт кратера космического объекта, выход горизонта оборудуется шлюзовой камерой. Изобретение позволяет обеспечить безопасность проведения буровых работ и снизить материальные затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области переработки лунного грунта и получения гелия-3 (Не³) на Луне, включая ее обратную сторону. Технический результат - упрощение технологии и оборудования для получения гелия-3 (Не³), а также получение гелий-3 (Не³) не только на видимой стороне Луны, но и на обратной стороне. Комплекс средств для получения (Не³) из лунного грунта включает источник микроволн сверхвысокой частоты, установленный на поверхности луны, а также контрольно-управляющую аппаратуру. Источник микроволн сверхвысокой частоты излучает на участок поверхности лунного грунта, закрытого прозрачной для излучения эластичной герметичной оболочкой, с последующим отводом Не³ из зоны, закрытой оболочкой, его сжижением и сбором. Контрольно-управляющая аппаратура установлена в точках либрации (точках Лагранжа) системы Земля - Луна с возможностью ретрансляции контрольно-управляющего сигнала на обратную сторону Луны. 3 ил.

Изобретение относится к области разработки грунтов с помощью землеройных машин преимущественно на Луне. Технический результат - повышение эффективности работы механизмов и экономичное использование потребляемой энергии. Комплекс средств разработки для получения Не³ из лунного грунта состоит из тягового, грунтозаборного, транспортирующего и приемно-перерабатывающего средств. Тяговое средство выполнено в виде двух однотипных механизмов, снабженных съемными усилителями сцепления с грунтом, расположенных симметрично по обе стороны тягового средства. Приемно-перерабатывающее средство расположено вне зоны разработки грунта. Приемное средство представляет собой ряд отвалов лунного грунта, образованных путем метания грунта из зоны разработки к перерабатывающему средству. При этом для предварительного нагрева грунта комплекс снабжен приемно-излучающим устройством, установленным на тяговом средстве. 8 ил.