小行星保留了太阳系形成的早期信息,是人类研究太阳系起源和演化的重要载体,小行星上具有丰富的物质资源,从小行星上采集资源已经成为人类可持续发展中资源获取的一个重要途径;目前世界上发射了多个探测器对小行星进行探测采样,其中罗塞塔号、奥西里斯号、隼鸟号和隼鸟2号代表人类进行了一系列的采样研究。在我国的小行星探测计划中,主要针对2016 HO3小行星进行探测采样,该小行星直径约38米,自转速度较快,此外该小行星还具有微重力和地质构造不确定的特点,我国计划对其进行附着采样,所以在针对该小行星进行采样的过程中,主要的技术难点是解决采样器如何能够在微重力的条件下将不确定的地质构造变成散体进行收集。目前人类已经进行了多次小行星采样任务,从采样模式来看,应该借鉴国外的成功经验,应以一触即分离的采样模式为主,附着采样为辅,冲击碎岩(相当于模拟爆破碎岩)具有安全性更高的优势,更能将岩石冲碎或者将小行星表面风化物溅射进而达到收集小行星表面样品的目的,本文提出了一种小行星冲击碎岩器用于未来的小行星采样。本文针对小行星冲击碎岩器进行了结构设计,主要针对气缸的参数和降低反作用力的方法进行设计。碎岩器将小行星表面岩石破碎后,通过气体激励的方法将小行星表面的岩石碎块和风化物吹到收集装置中。通过在气缸内部设置双活塞结构和阻尼吸能材料,降低钎杆射出时的冲击反作用力。本文对钎杆射出时的冲击过程和岩石界面的破碎进行仿真,得到岩石破碎所需的能量,得到了冲击参数和有效碎岩的临界条件;针对整个气缸的冲击反作用力进行分析,得到整个冲击激励系统在冲击过程中的反作用力。针对不同冲头形状的钎杆对岩石破碎效果的影响,对仿真结果进行实验验证,通过对小质量钎杆高速冲击和大质量块低速冲击岩石时,岩石的破碎情况进行研究,得到钎杆冲头形状对岩石破碎能力强弱在两种方式的冲击下是一致的,进而进行了不同冲头形状的大质量低速质量块对岩石冲击破碎影响的实验验证。