小行星表面取样技术分析

近年来,随着深空探测技术的发展,小行星探测逐渐成为深空探测的热点。小行星探测也从早期对表面进行简单的拍照观测,发展为着陆探测和物质取样等。1996年2月美国发射的"近地小行星交会"(NEAR)探测器是第一个专用近地小行星探测器,也是第一个在小行星上降落的     

深空探测用塑料闪烁体阵列式缪子探测器电子学采集系统设计

宇宙线缪子成像方法是一种对物质密度敏感的高分辨率、高精度被动源探测技术,无须原位测量,有望成为火星和小行星浅表和内部物质结构成分研究的新兴深空探测手段.鉴于气体探测器、核乳胶探测器使用条件的局限性,设计一种适用于深空探测的多通道读出的塑料闪烁体阵列式缪子探测器,可实现对多路探测器缪子信号的采集.搭建探测器测试系统,在实...     

载人小行星探测的任务特点与实施途径探讨

介绍了载人小行星探测的发展现状,对目前美国基于"猎户座"飞船的载人小行星探测的概要方案进行了描述,包括探测器系统组成、运载火箭和飞行方案等内容。从速度增量、目标星引力等方面,分析了载人小行星探测的任务特点,并与载人火星探测、载人月球探测以及无人小行星探测的任务特点进行了比较。给出了载人小行星探测的实施途径建议,包括目标星选择、载人飞船系统设计等。讨论了其所涉及的推进、星际飞行安全保障、小行星表面行走等关键技术。研究结果可为我国开展载人深空探测提供参考。     

载人近地小行星探测器系统质量减小途径探讨

为减小载人近地小行星探测器的系统质量,提出采用先期运送部分推进舱至小行星、可伸缩式舱体、发展核推进技术的3种技术途径。介绍了国内已有的载人近地小行星探测器的系统组成及其质量估算方法。在此基础上,结合一个载人登陆探测近地小行星的算例,给出了采用上述3种减小质量途径的载人探测器系统质量估算结果。对3种技术途径的探测器总质量减小效果进行了对比,对各技术途径的特点和难点进行了讨论。结果表明:3种技术途径均可有效地减小载人探测器系统的总质量,有助于提高载人近地小行星探测任务的可行性。     

举世瞩目的土星探测（三）

飞行途中的探测 在飞往土星的途中，“卡西尼”号探测器也有惊人之举，进行了一系列探测，包括对处于火星和木星间小行星带中的小行星、木星。     

深空探测任务中飞控模拟器工作模式研究

<正>深空探测是当前和未来航天领域的发展重点之一,我国在近年的深空探测活动中已取得了重大突破,后续还将实施小行星探测、木星探测和太阳边际探测等一系列深空探测任务。深空探测任务中因为探测器距离地球遥远,通信时延长且测定轨难度大,因此使得地面飞行控制异常复杂且困难重重。地面飞控中心为确保每一次任务的成功,必须要在地面进行充分的验证,而在验证过程中,使用飞控模拟器是常见且重要的手段之一。     

NEAR飞越马蒂尔达小行星

ＮＥＡＲ飞越马蒂尔达小行星袁越图１马蒂尔达（左）是人类从近处探测过的第三颗小行星。伽利略木星探测器在飞往木星途中曾在１９９１和１９９３年对盖斯普拉（中）和伊季山（右）进行了成像美国航宇局低成本行星科学探测计划——发现计划中的第一颗探测器近地小行星交会...     

2008年世界深空探测获得丰硕成果（下）

（三）美国彗星探测拓展研究,欧洲小行星探测取得新进展 1.＂深度撞击＂探测器继续进行彗星探测,将进行＂系外行星观测与深度撞击延长研究＂（EPOXI）     

隼鸟-2小行星探测任务

<正>2014年12月3日,日本宇航探索局(JAXA)的隼鸟-2(Hayabusa-2)小行星探测器由H-2A运载火箭从种子岛宇宙中心发射升空,飞往1999JU3目标小行星。隼鸟-2探测器是2003年发射的隼鸟小行星采样返回任务的继承者,预计于2018年中与1999JU3小行星相遇并进行探测,2020年12月携带样本返回地球。小行星探测是日本深空探测的重点,已提出的小行星系     

利用小行星测量信息的深空探测器自主导航算法研究

提出一种利用小行星图像信息的深空探测转移轨道段自主光学导航算法.该算法首先利用导航敏感器获取含有恒星背景的多颗小行星的图像;然后通过图像处理,提取出小行星和恒星中心点对应的像素;最后利用小行星和恒星中心点的像素、探测器的惯性姿态和观测时刻的小行星星历等信息,通过引入Unscented变换的批处理最小二乘滤波估计探测器的位置和速度.以"深空一号"探测器飞行轨道为例进行数学仿真,结果表明该算法导航精度优于"深空一号"应用的批处理最小二乘滤波.     

电推进在深空探测主推进中的应用及发展趋势

随着太阳能电池阵列电功率的不断增长,高比冲电推进在深空探测主推进任务中的应用成为现实,且有明显增加趋势。在我国实施两次月球探测任务之后,深空探测将成为我国航天领域的重要组成部分。从20世纪90年代末开始,美国、日本和欧洲相继发射了四个由电推进执行主推进的深空探测器-深空一号探测器、隼鸟号小行星探测器、智慧一号月球探测器和黎明号小行星探测器,极大地提升了深空进入能力,且获得了很多科学数据。本文分析深空探测主推进对电推进的需求,对电推进在深空探测主推进任务中的应用现状进行综述,分析关键技术和发展趋势,为我国深空探测推进技术发展提供参考。     

小天体探测器着陆附着技术研究

探测器着陆附着技术是小天体探测任务中的关键性技术,关系到任务的成败。文章介绍了美国、欧洲、日本已先期开展的部分小行星、彗星等小天体探测任务,对国内外小天体探测着陆附着技术的研究现状进行了说明。分析了北京空间机电研究所提出的一种用于小行星表面勘测的新概念着陆附着系统,并进行了可控重复附着功能设计和试验,结果表明,新系统能够实现在厘米级粗糙尺度的小行星硬质表面可靠附着。由于新系统的附着模块采用了仿生甲虫爪刺抓附原理设计,其着陆缓冲模块展开折叠比高、着陆稳定性强,研究成果可以为中国小行星探测任务提供技术支撑。     

面向小推力变轨的天文组合自主导航方法

针对小行星探测任务对导航系统自主性强、实时性高的需求,研究了一种面向小推力变轨的天文组合自主导航方法。根据工程实践分析并建立了电推进变轨过程中的动力学模型,给出了天文测角测速组合的小行星探测自主导航方案。为克服小行星探测器推力的不确定性,提出了采用自适应交互式多模型无迹卡尔曼滤波(AIMM-UKF)算法,以较少的模型个数实现对导航系统状态的覆盖,克服了模型集合先验信息不准确对导航精度的影响,提高了组合导航系统的鲁棒性和抗干扰能力。最后,通过数学仿真对组合导航算法的性能进行了验证,结果表明本文提出的组合导航方法估计精度更高、计算消耗更小,可满足小行星探测工程任务对导航系统自主性、实时性和高精度的需求。     

深空探测器总体技术

提出了深空探测器的总体设计要点,分析了总体设计约束,以及深空探测任务对探测器需求特点。基于技术的继承性和衔接性,提出了未来我国火星、小行星、金星以及木星等深空探测器的总体方案构想,讨论了任务目标、总体指标、构型和飞行过程等。研究对我国未来深空探测任务的方案设计有一定的参考价值。     

"黎明"升空探测小行星和矮行星

美国航空航天局(NASA)的"黎明"小行星/矮行星探测器9月27日在卡纳维拉尔角空军站由德尔它2火箭发射成功,将执行一项前所未有的探测任务,对小行星带中最大的两个天体灶神星小行星和谷神星矮行星进行探测。除因一艘船意外闯入大西洋上的火箭落区而使发射推迟了14分钟外,当天的发射进展顺利。     

美黎明号探测器即将飞赴太阳系

2007年7月7日，NASA宣布，综合考虑多种因素，原定本月升空的黎明号小行星探测器将推迟至9月发射。探测器将从卡纳维拉尔角空军基地发射，开始对太阳系中两颗最大的小行星——灶神星和谷神星的深探索进程。探测器预计在2011年抵达灶神星并围绕此星开展观测研究，此后，它将于2015年飞至谷神星周围对其探测。据认为于46亿多年前形成的灶神星和谷神星保存了它们的原始记录，由此可揭开小行星演变和这些天体形成条件之谜。     

工程光学监测技术在火星探测中的应用

在深空探测活动中,利用工程光学监测技术可以对探测器的工程状态进行直观、有效地监测,辅助地面系统确认探测器状态。利用监测相机对地球、月球、火星、小行星等天体进行成像,可有效提升公众对任务的认知度和参与度。结合国际深空探测任务,文章对"火星快车"、"好奇号"等火星探测活动中的工程监测任务及相机进行了分析,并对以"嫦娥二号"卫星为代表的中国深空探测活动中的工程监测子系统进行了探讨。围绕中国首次火星探测任务,进行工程监测任务设计,利用固定安装式、可分离式两种监测相机实现各监测任务,并对监测效果进行分析。文章的工作可应用于中国首次火星探测任务。     

多目标多任务深空探测技术初探

在火星上探测水的存在与否,以及在彗星和小行星等小天体中寻找太阳系最早的起源信息是目前国际上深空探测的两个热点。该文分析了我国开展火星水探测和小天体探测研究的必要性,提出了适合同时探测火星及彗星/小行星的多目标多任务深空探测器的初步设想,并对其关键技术进行了初步分析。根据我国的国力和科学探测需要,结合我国未来20年内的主要深空探测发展方向,实施多目标多任务的深空探测任务不仅可以节省发射费用,而且实施结合新技术验证的多目标深空探测活动,可以获得较高的效益。     

深空自主光学导航观测小行星选取方法研究

深空探测转移轨道段的自主光学导航一般以小行星作为观测量来源.为了选出可观测的小行星,分析了小行星用于导航的限制因素,给出了视星等、太阳相角、视运动、三星概率、探测器与小行星距离和视线夹角等选取标准;然后,为了从多颗可观测小行星中选出最优组合,以提高导航精度,基于滤波误差协方差分析,给出了一种可量化的选取最优小行星组合的方法,该方法只与小行星到探测器距离和视线夹角有关;最后,参照"深空一号"飞行方案进行了仿真验证.分析和仿真结果表明该方法可有效提高导航精度.     

“隼鸟”返回舱内发现疑似地外物质

据日本媒体10月6日报道．日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）已在“隼鸟”小行星探测器的返回舱内发现了可能来自地外的微粒。该探测器在历经7年的丝川小行星探测之旅后于6月份回到地球。报道称，这些微粒具有不同于此前收集到的据信源自地球的尘埃和铝粉的特征．JAXA同NASA合作．于6月24日开始对“隼鸟”的多层样品收集容器进行研究。