用极轨道平台观测地球

众所周知,近年来厄尔尼诺现象和臭氧层的破坏等越来越明显,而人们还没有达到把地球作为整体捕捉跟踪对象进行环境变化预测的地步。为了全面掌握地球系统的动向,NASA提出了地球观测系统(EOS)的构思,该计划是将几个空间站分别发射到静止轨道、极轨道和小倾角轨道上的宏伟的观测计划。由于EOS计划规模庞大,不仅美国,而且欧洲、日本、加拿大也积极响应,成为该计划的参加国。经过研究论证结果,第一阶段是由NASA,和ESA各向极轨道发射一颗观测地球的极轨平台,这就是IPOP,     

静止轨道光学成像卫星研究现状及建议

本文分别对美国及欧洲的静止轨道高分成像卫星发展路径进行详细分析，其中美国主要发展由NASA提出的基于衍射成像原理的薄膜光学成像卫星；欧洲主要发展由ESA提出的地球静止高分辨率任务(Geostationary High Resolution Mission, GEO-HR)，GEO-HR包含三个项目:GEO-Oculus(孔径1.5 m，分辨率10m); Astrium GO3S(孔径4m，分辨率3m);光学合成孔径系统(合成孔径7m，分辨率2m)。最后，根据美国及欧洲的静止轨道成像卫星发展的路线，结合我国静止轨道卫星发展现状，分析地球静止轨道高分辨率成像卫星的发展趋势及启示。     

超低轨道卫星应用离子电推进技术方案

低地球轨道大气环境对诸如科学探测和对地观测卫星的阻尼作用十分明显,而且阻尼随太阳和地磁活动以及昼夜、季节交替变化范围宽。为了保证卫星轨道精度或飞行状态满足任务要求,需要利用推进系统对卫星受到的阻尼进行实时或间歇式补偿以实现轨道或飞行状态的保持。针对轨道高度220~268km的无拖曳飞行和轨道维持应用,基于卫星轨道阻尼变化和有效载荷指标要求分析,研究确定了离子电推进技术指标、推力调节方案、系统组成、推力控制方案和在轨应用策略,并对推力调节方案进行了试验验证。结果表明,与无拖曳飞行卫星任务匹配的离子电推进指标为推力调节范围1~20mN,推力分辨率优于12μN,与对地观测卫星轨道维持任务匹配的指标为推力调节范围1～25mN,推力分辨率100μN。研究提出的针对超低轨道卫星应用需求的高精度推力连续调节离子电推进技术方案,具有工程任务针对性和参考价值。     

七步打造一艘水星飞船

怎么样才能造一艘飞船,让它能够经受得住比在地球轨道上强10多倍的太阳光照,忍受得了足以让铅熔化的高温?回望2000年底贝比科隆博水星探测任务被选中之时,没有人确切知道答案。对于贝比科隆博水星探测任务(BepiColombo),欧洲空间局(ESA)不仅必须拓展了已有设计标准的极限,还不得不研发新的设计思路。去往水星本身就是一个大挑战:需要新一代的高效电推进系统,它要能够输出进入轨道所需的数万个小时的推力。     

欧洲LUXOR卫星平台竞争小型静止轨道通信卫星市场

随着地球静止轨道通信卫星市场的不断发展,小型通信卫星市场也随之扩大。据预测,市场需求在2012年后进入高峰,其市场规模为每年大约7颗卫星。为此,欧洲航天局(ESA)制定了先进通信系统研究-11(ARTES-11)计划,用于研发欧洲的小型静止轨道(SGEO)卫星公用平台—LUXOR卫星平台。该卫星平台由德国OHB公司领军研制,参与者包括瑞典空间公司、瑞士Oerlikon空间公司、卢森堡空间公司等。     

欧美发射太阳轨道探测器推动抵近太阳观测

在历时20余年的立项和研制进程后，2020年2月10日由欧空局（ESA）主导、美国参加的太阳轨道探测器任务在美国发射升空，这是人类首个对太阳极区成像的空间太阳物理任务。太阳轨道探测器将用约3年时间在水星轨道以内的大椭圆日心轨道开展近距离太阳观测，用7年（包括3年延寿期）时间在黄道面外开展太阳极区高分辨率成像及探测。该任务有望进一步揭示太阳磁场，太阳活动爆发，太阳风起源、加速及其行星际传播和对地球空间天气的驱动等重要前沿问题的本质，加深对太阳活动周以及日地联系的理解。该任务启示中国空间科学要重视太阳深空观测任务的前瞻布局与立项实施。      

电推进发展现状

电推进具有比冲高、质量轻、体积小,特别是消耗工质少等优点,用于航天器能显著提高有效载荷比,若增加推进剂携带量则可延长工作寿命。但与单组元或双组元液体推进系统相比,它还存在推力小、效率低和工作寿命不够长等不足。尽管如此,电推进已越来越多地用于地球静止轨道卫星的轨道保持和姿态控制,并开始作为深空探测器的主推进,执行轨道机动和轨道转移任务。     

中地球轨道高能电子辐射环境特性分析

采用中国中地球轨道卫星在太阳活动下降相到上升相的高能电子探测数据, 首次分析研究了该轨道高能电子环境的空间分布、通量强度、时序变化以及对地磁暴活动响应的特性. 结果表明, 中地球轨道高能电子的空间分布 范围稳定, 电子通量强度随能量升高而下降; 中地球轨道高能电子环境是 一个在不同时间尺度上剧烈变化的动态系统, 该系统可能间歇性地出现27天重 现性变化, 该系统变化受地磁暴事件调制, 但其对磁暴的响应呈现出非线性特征.      

静止轨道地球观测卫星

目前提出的地球观测系统(EOS)由太阳同步轨道卫星(极地轨道平台)和低倾角轨道卫星(地球探测器)组成。地球观测系统将大大丰富我们关于地球系统的科学知识。静止轨道观测台(GEO)则是另一类重要的地球观测系统,有着近地轨道观测卫星所没有的特点,它也将成为“行星地球使命”计划的组成部分。静止轨道观测卫星定点于地球静止轨道上的某一点。利用多颗静止轨道卫星组成观测网可实现近全球、24小时连续覆盖,与“行星地球使命”的其他观测卫星互为补充。     

西班牙发展光学成像卫星

正在研制的"西班牙地球观测卫星"(SEOSat,又称Ingenio)是西班牙高分辨率光学成像卫星,也是西班牙2007-2011年航天战略计划的标志性任务。该项任务旨在向西班牙民间、机构和政府用户提供高分辨率多光谱陆地光学图像,也可面向全球环境与安全监测(GMES)系统和全球综合地球观测系统(GEOSS)内的其他欧洲用户提供图像。总的任务目标是提供测绘、陆地使用、城市管理、水管理、环境监测、风险管理和安全应用方面的信息。这就要求该卫星实现分辨率为2.5m的全色成像和分辨率为10m的多光谱成像。2007年7月,欧洲航天局(ESA)和西班牙工业科技发展中心(CDTI)签署了采购协议,SEOSat项目的研制由ESA监管,CDTI提供任务资金并负责该项目的计划管理。该卫星的基本任务是:①按照西班牙规定的用户需要供应数据服务,包括西班牙本土和重要利益地区(欧洲、南美洲和北非地区)的图像;②提供GMES计划的补充服务,尤其是哨兵-2任务的目标。     

日本空间舱的新研制程序

由日本宇宙开发事业团研制并决定在轨道上与美国空间站对接的日本空间舱,是一个为广大用户提供各种实验用的组装式多用途实验室,广大用户将利用其微重力、高真空、高洁净环境进行材料实验、生命科学实验、地球观测、天体观测和理工实验等。它由加压舱、外部舱、气闸、机械手、后勤舱等组成。原计划JEM将于1994年发射并完成在轨组装等任务,由于挑战者号航天飞机失事以及美国空间站研制计划没能按期进行,使整个开发计划推迟,因此美国、ESA、日本等国经过协调,确定空间站的组成部件     

连续小推力非开普勒悬浮轨道研究综述

连续小推力非开普勒悬浮轨道在深空探测与地球极地观测任务中有着重要的应用前景。归纳了电推进、太阳帆推进等连续小推力技术的发展历程与现状;阐述了日心、行星悬浮轨道的动力学特性、稳定性、轨道保持策略;分析了三体问题下人工拉格朗日点的优势及其在深空探测方面的应用;讨论了悬浮轨道编队飞行的研究方法与控制策略。最后针对小推力悬浮轨道研究发展面临的难题,提出了研究新思路和应用新方向。     

日本的几种空间平台

日本的极轨平台(JPOP) 日本宇宙开发事业团(NASDA)早些时候曾提出极轨平台的设想,经过一段时间的工作,现已进入可行性研究阶段(自己研制)。该平台将在南北横跨地球的最适于地球观测的极轨道上运行,是可按一定时间间隔观测地球表面的空间飞行器(图见封三)。 NASA、ESA、NAS-DA建议以国际合作的形式研制极轨平台以代替地球观测卫星。利用极轨平台的长寿命、高可靠性和可更换观测仪器的有利条件,可获得高精度、多种类、大量而廉     

ISS外部将安装Bartolomeo商用研究平台

正ESA网站2018年3月5日报道,ESA成功建造并试验一种新型吸气式电推进器,可利用在高层大气吸入的稀薄空气作为推进剂,为实现卫星在低轨道长期飞行开辟道路。常规电推进器工作寿命受所携带的推进剂(通常为氙气)容量限制,一旦耗尽,任务也将结束。而吸气式电推进器用大气分子替代推进剂,可在其他行星大气层外缘飞行,如执行火星任务时可吸入二     

法国空间活动的三项中心任务

运载火箭、应用卫星和未来技术是法国空间活动的三项优先的中心任务。换句话说,这三项中心任务即是巩固欧洲运载火箭的地位、发展空间应用和未来的空间技术。这一决定是由法国新任工业部长热拉德·隆盖在布尔歇宣布的。他希望加强有关材料、推进、电子、信息处理、通信和观测系统方面的技术力量。还将通过分别在1994年和1999年发射的斯波特-4卫星和斯波特-5卫星增加民用方面的观测活动。     

从太空实现全球三维风场观测的“风神”卫星

"大气动力学任务-风神"(ADM-Aeolus,简称"风神")卫星由欧洲航天局(ESA)负责研制,旨在对地球地理气象环境进行系统探测和分析,是"有生命的行星"(living planet)长期观测框架任务中的重要组成项目。"风神"任务将实现首次对全球风场的星基直接观测,从而为气候研究和气象预报提供重要参考数据。     

日本的数据中继卫星系统

当空间站时代到来时,各种飞行器,包括载人空间飞行器将飞行在低地球轨道。为了这些飞行器的飞行,只由地面站直接进行控制是不够的。因此,日本决定研制自己的数据中继卫星系统,以促进日本的空间活动。另一方面,日本认为:国际合作也是必不可少的。在这些情况下,日本宇宙开发事业团(NASDA)正在进行日本数据中继和跟踪卫星系统(DRTSS)的研制。该卫星的飞行目的如下: 1.传输不能由星上磁带记录器存储的地球观测数据;     

移动通信卫星经济性分析

由小型近地轨道卫星组成星座,实现移动通信服务,是卫星通信发展的重要方向。近地轨道卫星和地球静止轨道卫星用作移动通信卫星网,各有其优缺点。文章从经济性角度对两类卫星网进行了比较,重点是对不同高度的轨道(包括低、中、地球静止)的移动通信系统的空间部分成本——卫星星座的研制成本与发射成本进行分析比较,给出了具体的运算公式和计算结果。其结论是:轨道高度越低,卫星网的成本越高;地球静止轨道卫星网的成本最低。但是,决定是否发展小型近地轨道通信卫星网,不能仅考虑经济因素,还要考虑对技术进步的推动作用。     

电推进静止轨道转移与空间环境分析

针对基于连续电推进的由GTO轨道向地球静止轨道的转移问题,考虑星上自主变轨的计算能力,将轨道转移简化为推力方向固定的两阶段变轨策略,对轨控方向角进行优化.针对电推进轨道转移持续时间长,受空间环境影响较大的特点,对轨道转移过程中卫星穿越电离层、地球辐射带的情况进行分析.最后,进一步探讨了利用远地点高度高于标准GTO的轨道作为初始轨道,用以降低空间环境对卫星影响的可行性.     

ESA为地球探索者计划遴选出3项任务概念

正2017年9月,ESA对地观测咨询委员会(ACEO)发布地球探索者(Earth Explorer)计划第10项任务意见征集,并从21项提案中遴选出Stereoid、Daedalus和G-Class 3项任务概念。2018年9月21日,ESA对地观测计划委员会采纳了ACEO的建议,开始对这3项任务概念进行可行性研究,最终遴选出的任务将于2027—2028年发射。