小行星探测科学目标进展与展望

由于较好地保留了太阳系早期形成和演化历史的遗迹,小行星,尤其是近地小行星,已成为国际深空探测领域的研究热点。介绍了小行星的定义、分类和主要探测方式,指出目前小行星探测已进入空间探测的新时代;总结了国际小行星探测的现状,包括已实施和正在实施的小行星探测任务的科学目标、科学载荷配置,以及获取的主要科学数据等;探讨了未来小行星探测的发展趋势和主要科学问题,并对我国未来自主小行星探测任务科学目标的制定进行了展望。     

瞄准小行星和彗星的航天器

小行星和彗星从何而来?它们之间 是什么关系?只有通过反复的探测和研究才能破解。小行星和彗星是太阳系的成员,对它们进行探测和研究,也是解开太阳系形成和发展(其中包括地球上生命的形成和发展)之谜的重要环节。这也正     

奥西里斯-雷克斯:太阳系的“考古学家”

小行星也是太阳系家族中一类成员。通过小行星探测,可以了解太阳系的起源和演化情况,认识小行星的构成和运行情况,为开发小行星资源或防范近地小行星撞击地球提供基础信息。本期特制作"小行星探测专题",对近期人类小行星探测的进展及成果进行总结,并对未来的探测活动进行展望,敬请关注。     

探索太阳系的"黎明"

美国航空航天局(NASA)计划在2007年6月30日发射黎明号(DAWN)小行星探测器,通过探测灶神星(Vesta)和谷神星(Ceres)来研究太阳系的起源与演变,特别是太阳系形成后早期的状态,也就是探索和研究太阳系的"黎明".     

太阳系最怪异的七颗小行星

美国航空航天局发射的“黎明”号小行星探测器目前正围绕小行星——灶神星的轨道飞行，按计划。“黎明”号在长达8年、近50亿千米的星际探索之旅中，将远赴火星和木星之间的小行星带，探测两颗人类以前从未尝试接触的天体——谷神星和灶神星。这是迄今为止人类最为直观地观测小行星，这个探测器揭示的秘密将有助于科学家回答有关这个天体和太阳系里其他几十万颗小行星的几个重要问题。     

用于小行星探测的离子推力器技术研究

随着我国深空探测技术的发展,近地小行星的探测已列入实施计划,后续的深空探测活动也在规划中。研究基于国外深空探测技术对离子推力器的技术需求以及应用情况,针对我国小行星探测离子推进技术的应用进行了分析与研究。着重阐述了满足我国首颗近地小行星探测使命的离子推力器研究,以现有成熟离子推力器为基础,对其进行性能提升研究。性能改进后的离子推力器,能够实现40和60mN两种工作模式,通过组合应用,可实现40、60、80、100和120mN共5种推力模式,以满足小行星探测的需求。     

美国小行星探索之路能走多远?

根据2011年7月28日的报道,天文学家研究发现一颗小行星藏在地球绕日轨道上,它已陪伴着地球渡过了至少几千年的时光。,这种小行星被称作“特洛伊小行星”,尽管其与地球距离比地月远得多,但由于轨道相近,它是最适合航天员探索的地方之一。美国航空航天局（NASA）在未来15年内很有可能对其进行研究甚至开发。研究者还认为,如果能够发现更多的“特洛伊小行星”,航天员能在这些小行星上寻找地球匮乏的贵重矿物。这一发现也为科学家研究太阳系开启了全新的视野。 长期以来,人类对于近地小行星（NEA）及更少见的近地彗星知之甚少。了解这些天体有助于人类获得太阳系形成的科学信息,这些天体上还可能存在具有潜在价值的太空物质。因此,2010年美国总统奥巴马将小行星探测列为美国航空航天局（NASA）未来载人航天计划中的重要内容。     

我国小天体探测任务设想

正小天体是太阳系重要的组成部分。研究普遍认为,小天体保留了早期太阳系起源、形成与演化时的重要信息,可能蕴含着地球生命起源的重要线索,是研究太阳系起源的"活化石"。开展小天体探测在揭示生命起源、推动技术进步、开发天然资源、保护地球安全等方面意义重大,影响深远。小天体探测任务是我国行星探测重大工程规划的又一个标志性项目,将通过一次任务,实现对近地小行星的近距探测、采样返回以及对主带彗星的探测,有望突破多项关键技术,获取原创性科学成果,进一步提升我国的深空探测技术能力,力争在小天体探测技术领域进入国际先进行列。     

小行星探测进展及技术特点分析

正小行星形成于太阳系早期物质演化阶段,是太阳系演化过程的"活化石",探测小行星有助于揭开太阳系起源的奥秘;小行星还蕴含丰富的资源,包括高价值金属,氧气、氢气、氨气以及普通矿物,可通过原位利用的形式支持深空探测。国际上对小行星的研究不断深化,小行星探测活动正日益成为热点。     

神秘的小行星

代号为“苏梅克”的近地小行星会合探测飞船是第一艘环绕小行星飞行的飞船，２００１年２月在爱神星表面坠毁。在此之前它传回１６万张有关爱神星的图像，是美国航空航天局最成功的航天探测之一。小行星可能是太阳系中最原始的天体，它们是巨大的引力形成太阳和行星时的残余物。在火星和木星之间有一个密集的小行星带。它们在运行过程中必定要发生碰撞，导致某个小行星改变轨道飞向太阳或某个行星。英国《自然》周刊报道，天文学家和地质学家研究“苏梅克”探测飞船传回来的数据后说，他们发现爱神星的结构复杂得令人吃惊。爱神星长３４千米…     

近地小行星探测目标的选择

正1探测近地小行星面临的问题探测是研究的基础,但与探测大天体相比,小行星探测面临许多新问题,这些问题包括:1)近地小行星(NEA)数量巨大,截至2017年5月1日,已经发现了16089颗。从众多的天体中选择探测目标,其难度可想而知。2)近地小行星的轨道各异,如轨道倾角、偏心率、自旋周期、半主轴长度等参数相差很大。根据美国航空航天局(NASA)喷气与推进实验室(JPL)给出的数据,近地小行星轨道     

美国“小行星重定向任务”步伐加快,载人登火星时间表出台

<正>小行星是太阳系最早期的产物,保留了太阳系形成之初的形态,对小行星的探索有助于了解太阳系的起源和演化过程,可用于进一步研究地球的起源。近地小行星在运行过程中受到大天体的摄动作用,运行轨道不断变化,使得小行星或者其碎片存在与地球相撞的潜在威胁,所以探索小行星也可为研究避免这种碰撞奠定基础。不少行星科学家都将小行星视为太空探索的自然跳板,它将展示今后至少20年太空探索灵活的发展方向。从某种意     

小行星探测发展综述

小天体上保存着太阳系形成初期的原始成分,同时可能蕴含着地球生命与水起源的重要线索,是研究太阳系起源和演化历史的活化石。近年来,小行星探测已成为主要航天国家深空探索领域的重点发展目标之一。简要总结了国际上小天体探测历程,对小行星探测的研究和发展趋势进行了综述,重点探讨了未来小行星探测任务面临的主要关键技术,并对中国后续开展小行星探测活动提出了相关建议。     

悄然兴起的小行星探测热潮

随着科学技术的发展,人类已逐渐认识到,探测小行星具有重要意义。因此,近些年在全球掀起了小行星探测热潮,尤其是美日竞相发射小行星探测器,并取得了显著成就。与爱神亲密接触的"尼尔"1996年2月17日,美国"德尔它"2号火箭发射了世界首个小行星探测器"尼尔"(又称"近地小行星交会")探测器。它重805千克,由霍普金斯大学应用物理学实验室设计和建造,用于探     

世纪之交的小天体探测热

当此世纪之交,各航天大国掀起了一股小天体(彗星、小行星)探测热。据美国《航空周刊》报道,在未来15年里将发射一系列探测器对小行星和彗星进行实地考察,其目的是探索太阳系的演变过程。 “小天体热”意味着什么? 12年前国际上已经出现过一次     

望眼欲穿“隼鸟”难觅回家路

“隼鸟”号小行星探测器是日本于2003年5月发射升空的，目的是探索太阳系和小行星诞生之谜。而这对防范小行星可能对地球的撞击是非常有帮助的，它是日本深空探测计划的重要组成部分，是今后更大规模空间探测和样本返回的验证机。经过两年多的飞行，“隼鸟”号于2005年9月接近了其目标——丝川小行星。[编者按]     

“黎明”号:太阳系侦探

美国航宇局的黎明小行星探测器在2011年7月抵达了小行星灶神星。关于太阳系行星的形成它会告诉我们些什么呢?黎明小行星探测器是美国航宇局与众不同的一个探测器。它的名字并非源于一系列单词的缩写,而是寄托着科学家对它的希望——找到太阳系形成的关键线索。它会对灶神星进行为期1年的勘测,研究它的构成和结构。"黎明"还会告诉我们太阳系极早期会是什么样子而我们又来自何方。灶神星并不是被无人探测器造访的     

近地小行星观测技术分析

数量庞大的近地小行星对地球安全构成了重大潜在威胁,受现阶段小天体观测技术水平限制,仍有大量危险性小行星尚未发现。瞄准我国近地小行星空间观测技术发展需求,通过综合分析国内外近地小行星观测现状及相关技术水平,并结合天/地基小行星观测平台能力对比,从我国近地小天体观测技术基础出发,提出了我国空间红外小行星观测技术方案。采用可见–红外融合探测的技术方案开展小行星搜寻与光谱详察,并通过空间小行星观测平台与地面观测装备网络协同观测,为推动形成我国天体一体化小行星观测体系奠定基础;同时通过对多种小行星撞击地球的防御策略以及小行星利用价值综合分析,为我国开展近地小行星观测、预警、防御等任务提出了初步建议。     

近地小行星威胁与防御研究现状

近地小行星与地球碰撞虽然罕见但可能会造成灾难性后果。近年来,各国加强了对近地小行星的监控、跟踪力度,并且实施了几次卓有成效的探测任务,如何防御近地小行星威胁的研究越来越多。总结了目前近地小行星的主要观测监视设施和现状,讨论了国际上对小行星威胁的评估情况,分析和评估了目前提出的防御手段的研究现状及其可行性。     

载人小行星探测目标选择与轨道优化设计

针对2020-2040年载人小行星探测任务,研究了探测目标选择与轨道优化设计问题。首先,针对已编目的近地小行星,综合考虑绝对星等、燃料消耗等多方面因素与约束,给出了适合载人探测任务的候选小行星序列;然后,构建了载人小行星探测任务轨道的设计模型,采用参数优化算法对探测轨道进行了设计;进一步,为了获得最优探测轨道,利用主矢量原理对探测轨道进行了优化。该研究可为载人小行星探测任务设计提供有价值的参考。