2012年度国外航空航天十大新闻

1"好奇号"成功登陆火星美国东部时间2012年8月6日1时30分,"好奇号"(Curiosity)探测器成功在火星着陆。这个美国国家航空航天局(NASA)耗资25亿美元的旗舰探测器,将在火星开始长达2年的探测任务。而此前,探测器火星表面着陆成功率仅为30%,多数火星探测器难逃坠毁、灼伤、失踪的命运。     

目标:火星极区美国"凤凰"号火星着陆探测器

8月4日,美国"凤凰"号火星着陆探测器从卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空,开始了它历时近10个月的飞向火星的旅程。在火星北极地区着陆后,"凤凰"号将通过挖掘并分析火星极区土壤样本以确定当地环境是否适合生物生存。     

火星使命“福布斯-土壤”/“萤火”一号分析(续)

俄罗斯"福布斯-土壤"使命将于2011年发射,这是俄罗斯自1996年"火星-96"发射失败以来的第一个火星探测项目。这项火星使命的主要目的是采集火星卫星火卫一的土壤样品并返回地球进行分析,同时对火卫一与火星及火星环境进行科学探测。"福布斯-土壤"使命将搭载3项火星探测项目,即中国"萤火"一号探测器、美国"微生物行星际飞行生存能力实验"(LIFE)和芬兰火星"气象网"(MetNet)先遣使命。本文分析苏/俄火星探测历史,阐述"福布斯-土壤"及其搭载项目的系统构型,科学目标与有效载荷,以及飞行运作程序。首创的火星卫星探测方法与广泛的火星探测国际合作是"福布斯-土壤"使命的两大特点。     

火星使命“福布斯-土壤”/“萤火”一号分析

俄罗斯"福布斯-土壤"使命将于2011年发射,这是俄罗斯自1996年"火星-96"发射失败以来的第一个火星探测项目。这项火星使命的主要目的是采集火星卫星火卫一的土壤样品并返回地球进行分析,同时对火卫一与火星及火星环境进行科学探测。"福布斯-土壤"使命将搭载3项火星探测项目,即中国"萤火"一号探测器、美国"微生物行星际飞行生存能力实验"(LIFE)和芬兰火星"气象网"(MetNet)先遣使命。本文分析苏/俄火星探测历史,阐述"福布斯-土壤"及其搭载项目的系统构型,科学目标与有效载荷,以及飞行运作程序。首创的火星卫星探测方法与广泛的火星探测国际合作是"福布斯-土壤"使命的两大特点。     

前仆后继的火星"探测者"正在揭开面纱的"维多利亚"火星陨石坑

在过去的21个月中,"机遇"号火星车在火星表面以非常缓慢的速度走完了约9千米的路程,最终于9月27日到达了火星上"维多利亚"陨石坑的边缘,开始执行整个耗资8亿美元的火星表面双火星车探索计划中最为复杂、危险,同时也是最有价值的任务.三个美国火星轨道器也将相继在火星上继续它们的探险历程.     

美国发射“好奇”号火星漫游车

NASA（美国国家航空航天局）于美国东部时间2011年11月26日上午10点02分开始了历史性的火星之旅,利用＂阿特拉斯＂-5火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射MSL（火星科学实验室）。MSL携带了一辆小汽车大小的＂好奇＂号火星漫游车。     

火星进入减速器技术综述与展望

随着火星着陆探测任务的不断推进,火星采样返回、载人登陆火星和火星基地等任务要求能将更大、更重的探测器着陆到火星表面,这就需要在火星大气进入阶段进行高效减速。基于以往成功的火星着陆探测任务,首先系统地回顾了火星进入段气动减速技术的发展历史;然后,结合火星进入过程的特点阐述了火星进入段减速设计的必要性及其面临的挑战;接着,系统地总结了充气式气动减速器、可展开式气动减速器和超声速反推减速器的系统构成和研究进展;最后,对这3种减速器技术的未来发展方向和亟待解决的关键问题进行了比较全面的分析和展望。     

NASA预计将很快选定火星车的着陆地点

NASA正处于决定“好奇”号火星车目的地的最后阶段。科学家们已从数十个候选着陆地点中选出4个最终候选地点。“好奇”号火星车计划于2011年11月25日发射，最早于2012年8月6日抵达火星。4个最终候选地点为：Eberswalde环形山。Gale环形山，Holden环形山以及Mawrth山谷。最终决定将于2011年7月底公布。     

火星车行驶环境研究综述

参考国内外火星环境的研究结果,总结了火星地形地貌基于陨石撞击以及火山喷发的特征以及形成原因;对火星车行驶性能影响较大的土壤、岩石等通过对比的方法进行力学特征及物理特性的分析;提出了模拟火星土壤、石块以及坡度等的重要参数以及模拟火星车行驶环境的可行性设计方案,可为我国火星车系统设计、火星探测器性能试验、火星环境模拟等提供技术依据与参考。     

国外火星飞机及火星风洞研究

在简述火星与地球大气飞行环境差异的基础上,分析研究了火星飞机主要布局特征和动力推进问题;阐述了国外开展火星飞机研究发展的地面模拟设备--火星风洞的情况,意在跟踪国外新技术走向,为国内航空航天未来发展提供参考.     

“凤凰”号火星探测器确认火星上有水

美国“凤凰”号火星探测器项目小组7月31日说，“凤凰”号在加热火星土壤样本时鉴别出有水蒸气产生，从而确认火星上有水存在。这个项目小组当天在新闻发布会上说，“凤凰”号的机械臂30日把一份土壤样本递送到“热量和析出气体分析仪”中。在样本加热时，分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。     

火星超压气球温度分布研究

 针对火星气球的温度特性开展研究,首先分析了火星大气的特殊热环境;归纳了影响火星气球温度特性的主要环境因素;设计了两种不同蒙皮辐射特性的原型超压气球;建立了计算火星气球稳态温度分布的模型,并做了合理的简化;选择了热、冷、任意时刻及特殊工况进行气球的蒙皮和内部气体温度计算.结果表明,通过改进蒙皮辐射特性的设计,可以满足火星气球在特定工况下飞行的温度要求.     

天问一号任务的技术创新

天问一号在国际上首次通过一次任务实现火星环绕、着陆、巡视的3大目标,突破了多项关键技术。本文介绍了天问一号的任务概况和飞行进展,全面总结了任务取得的8类创新成就和突破的主要关键技术。具体包括：火星环绕、着陆、巡视3大任务强耦合的总体设计、多弹道地球逃逸轨道发射、行星际飞行与火星捕获控制、火星进入下降着陆、火星表面恶劣环境应对、4亿千米远距离测控通信、遥感与巡视探测先进载荷、火星环境建模与地面验证试验。天问一号任务取得圆满成功,使得中国在深空探测领域一举进入世界先进行列。     

利用行星大气制动形成环绕型目标轨道的耗时问题

为了研究利用行星大气制动形成环绕型目标轨道时,大气制动"主过程"需要的时间与卫星面质比、近星点允许的最大气动压力、行星大气密度标高等参数的关系,在维持近星点气动压力为常数的轨道控制策略下,采用近似方法构造了大气制动需要的时间与这些参数之间关系的分析表达式,并以火星大气制动为例,通过数值仿真验证了分析表达式的正确性。研究表明,大气制动需要的时间与卫星面质比和大气制动时近心点的气动压力之间有近似的反比关系,这一关系可以作为利用大气制动形成探测器目标轨道的设计依据。当然,在具体工程任务实现中,还需要考虑这种大气制动作用所涉及到的另一些制约因素。     

火星风力资源的研究现状及利用途径

针对未来载人火星探测和火星基地建设过程中对风力资源利用的需求,回顾了人类对火星大气与风的探测历史,总结了火星风力资源的赋存与分布情况,着重对火星风力资源的利用途径如风力发电、风滚草探测器等进行了综合分析。在此基础上总结了火星风力资源利用中存在的问题,并提出对未来火星风力资源利用的展望:需要加强对火星大气环境与风力条件的探测,为风力资源利用提供基础数据;结合火星环境条件开展风电设备的研究;积极探索新技术在火星风力资源开发中的应用。最后,提出了火星风力资源利用的新思路,需要在火星探测与开发的不同阶段,循序渐进地利用火星资源。     

火星探测需要"勇气"与"机遇"

人类在40多年火星探测中,经历了无数次失败.但为了进一步探测这颗红色星球的奥秘,美国于今年6、7月又分别发射了"勇气"号和"机遇"号探测器,这两个探测器上安装了许多用于科研的测试仪器和设备,并采用了许多关键技术     

火星表面土壤力学性能参数研究

行星表面的土壤力学特性及基于轮壤接触力学的牵引性能是星球车行走系统设计过程的重点。以车辆地面力学理论为基础,总结分析了月壤及火星土壤力学参数特点。基于模拟月壤力学参数模型建立方法,提出疏松细粒类、适中块状类、密实硬质类三种类型的模拟火星土壤力学参数模型,涵盖火星表面从低承载力到硬实地面的表层土壤类型,为模拟火星土壤制备、建立火星车轮壤力学模型、进行星球车行走系统设计及地面牵引性能试验提供技术支持。     

用于"嫦娥一号"卫星研制的新型国产通用自动测试平台

KT8000通用自动测试平台作为"嫦娥一号"卫星GNC测试系统,首次实现了奔月轨道及其控制的高精度仿真,"嫦娥一号"探月的成功,标志着我国自主研发的通用自动测试平台达到了一个新的高度。     

火星土壤中水分提取方法研究及模拟实验

针对未来火星基地的建设及其水源问题,基于火星原位资源利用理念,依据火星土壤中水分的赋存形式,提出了一种使处于低气压环境中含水量少的土壤在太阳光加热下发生升华、进而凝结成霜的方法,对其原理可行性进行了分析计算.在此基础上设计搭建了相应的模拟实验装置,并利用模拟火星土壤进行了实验验证.结果表明:水分凝结量随加热时间持续增多...     

典型弹道升力式火星进入器性能比较分析

进入器的减速效率和着陆精度是火星进入、下降、着陆过程的关键问题,利用数值方法分析了火星科学实验室、"龙飞船"和"猎户座"飞船三种典型弹道升力式火星进入器的气动特性和进入轨迹,研究气动参数、进入姿态和进入器质量等参数偏差对开伞状态的影响,比较典型弹道升力式火星进入器气动特性和着陆性能,讨论几何构型对弹道升力式火星进入器性能的影响。研究结果表明:钝锥前体外形可以产生更高的阻力系数,但与球冠大底相比气动热环境也更严酷;同样的进入条件的前提下,三种进入器进入过程的最大过载和开伞高度相差不大,"龙飞船"的开伞动压相对较低,有利于降低减速伞系的开伞载荷。相关研究结论可为我国后续火星探测任务进入器气动外形设计提供有益参考。