困难重重的水星探测

2008年7月3日，美国发布了信使号2008年1月第1次飞掠水星所得观测数据的分析结果，揭开了天文学界多个长期探索的谜题，为证明这颗行星上平坦的平原是由远古火山活动形成，并不是太空岩石撞击的产物的说法提供了证据。照片显示，水星部分平滑岩石中央有火山口，证明平滑岩石是由熔岩喷出造成。     

弹丸超高速撞击单层和多层板结构的碎片特征研究

针对空间碎片撞击航天器典型结构形成的碎片特征问题,开展了单层板和多层板在4.4～5.8 km／s速度下的超高速撞击试验,利用激光阴影照相技术和碎片软回收方法获得了不同试验状态下碎片尺寸及质量分布等信息,同时采用数值仿真方法分析了碎片的形成机理。研究结果表明,碎片数量随弹丸及靶材尺度的增大、撞击速度的提高而增加,且随碎片尺寸的减小呈指数关系增长。碎片尺寸与其形成机理有关,小碎片主要是在应变率较高的冲击加载和相变作用下形成,对撞击速度的变化更为敏感;大碎片则是在较低应变率下,因靶材的穿孔损伤造成局部强度下降,在冲击作用下材料沿薄弱处撕裂并脱落而形成。     

困难重重的水星探测

高温水星有水吗 水星是太阳系中距太阳最近的行星，水星的自转周期与它围绕太阳运行的公转周期相一致，因此水星对太阳就像月球对地球一样，总是以一面朝向太阳。在这一面上，全年白昼无夜，同时由于水星上几乎没有大气，炽热的阳光直射裸露的水星表面，     

卫星超高速撞击解体碎片特性的试验研究

为了研究超高速撞击下卫星解体碎片的分布特性,在弹道靶上开展了三次模拟卫星的超高速撞击试验。发射铝合金钝锥弹丸以3.2km/s~4.2km/s的速度撞击模拟卫星,对解体碎片进行回收、测量和统计分析,结果表明：碎片累积数量与碎片特征尺寸/特征质量在对数坐标系中基本呈直线关系,且碎片尺寸分布和质量分布在形式上和规律上具有高度相似性。通过数据拟合得到了碎片尺寸和质量分布的具体函数形式,分析了碎片质量分布与尺寸分布之间的内在关系。将试验结果与NASA标准解体模型进行了比较,讨论了两者的差别及其原因。
     

飞片参数与玻璃撞击损伤特征关系的研究

为考察空间碎片对航天器光学材料的影响,将光学材料撞击损伤与具体撞击碎片相对应,采用激光驱动飞片技术进行空间碎片地面模拟。设计了能形成速度可控的具体撞击碎片的激光驱动飞片装置,针对空间碎片不同速度和形态,通过改变激光能量和光束直径获得具有不同速度和长径比的飞片。研究了石英玻璃撞击损伤特征与飞片速度、长径比等参数的对应关系。结果发现:随着激光能量的增加,飞片速度的增加,撞击坑的损伤面积和坑深表现为先增大后减小;随着飞片长径比的减小,主要撞击损伤特征逐渐由侵彻成坑转变为溅射污染。通过碎片群平均参数改进为具体碎片参数,提高了地面模拟的有效性,利于高通量空间碎片环境中材料服役行为评价的研究,对空间碎片地面模拟技术和撞击损伤效应有一定的参考价值。     

圆柱体弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云特征仿真分析

为研究圆柱体弹丸超高速撞击薄板的碎片云特征,基于仿真软件AUTODYN-3D的光滑粒子流体动力学（SPH）方法,模拟圆柱体弹丸不同长径比、不同攻角条件下超高速撞击薄板的过程。设圆柱体弹丸撞击速度为5 km/s,长径比分别为0.5、1.0、2.0、4.0,攻角为15°～75°,数值模拟结果分析表明:圆柱体弹丸超高速斜撞击薄板形成的碎片云中,大部分是小质量碎片;大碎片的质量和动能占比较大,是造成后墙损伤的主要原因。同时,当弹丸长径比为0.5和1.0时,15°攻角下的碎片云侵彻能力最弱;长径比为2.0和4.0时,75°攻角下的碎片云侵彻能力最弱。研究结果可为航天器防护结构设计优化提供参考。     

美探测器成功进入绕水星轨道

NASA“信使”水星探测器的主推力器3月17日点火工作约15分钟．使探测器减速进人绕水星运行的大椭圆轨道．成为人类绕水星做轨道飞行的首个探测器。接下来的一年里．探测器将对水星这颗太阳系中最靠内的行星进行研究．测绘其表面．并研究其成分、磁场、     

地球静止轨道卫星撞击解体的数值模拟

分析了地球静止轨道（GE0）环内的物体现状,引入美国家航空航天局（NASA）的标准解体模型,给出了卫星撞击解体算法,编写了数值仿真软件,仿真研究了GEO卫星撞击解体形成碎片的特征及其轨道分布。结果表明：撞击会产生大量碎片,对空间环境造成长期的严重危害。研究结果对分析卫星撞击解体特性、保护空间环境有一定的参考价值。     

欧空局砍掉两空间科学项目

为缓解预算压力,欧空局空间科学委员会最近决定砍掉原定于2007年发射、旨在寻找行星的项目以及原定于2011年发射的贝皮·科伦布项目下的水星着陆器项目。但贝皮·科伦布项目下的两个水星轨道器(包括日本的一颗卫星)未受到影响。称为艾丁顿的行星搜索探测器需要约2亿欧元的预算,而水星着陆器则需2.5亿欧元。有关人员解释说,由于一些探测器发射推迟和仪器成本超支,欧空局的空间科学预算遇到了很大麻烦,取消上述两个项目是为了在预算上取得回旋的余地。委员会也曾考虑保留艾丁顿,而取消称为“激光干涉仪空间天线”(LISA)的项目,但最终经过平…     

太阳系中的火星

火星在哪里？ 火星是太阳系中从内到外的第四颗行星,与太阳的平均距离是2．28亿千米。天文学家将火星定义为“内行星”中最外面的一颗,另外三颗内行星分别为水星、金星和地球。     

太阳系中的大铁球

水星地质结构 水星是太阳系中最靠近太阳的一颗行星,被太阳烤的很热,所以它是一个大铁球。水星表面有一层很薄的矿物质壳。在壳下面是一层不太厚的岩石层,称作幔。水星的幔很可能温度非常高,以至于融化了部分岩石,但是科学家对此并不确定。     

人类第一颗水星探测卫星信使号进入水星轨道

北京时间2011年3月18日8点45分,通过借助地球、金星和水星引力飞行6年半的美国信使号水星探测器,经过15分钟的近水星制动,以1.6千米/秒的速度进入水星轨道,成为世界第1颗水星探测卫星。它将对水星进行为期1年的科学考察,将揭示被太阳炙烤的水星为何具有太阳系中最大的行星密度,以及在水星两极阴暗的环形山中是否有冰存在。这是30年来人类探测器首次对水星进行全面的环绕探测。     

六问“信使”号

北京时间3月1 8日,在距地球1.45亿千米的深空,"信使"号探测器(MESSENGER)经过一系列的轨道制动,顺利进入水星轨道,成为人类航天史上首颗成功进入水星轨道的探测器。"MESSENGER"是一个具有代表性含义的字头缩写词,它代表了水星表面(Mercury Surface)、太空环境(Space Environment)、地理化学(Geochemistry)和测量(Ranging)。"信使"号的科学任务是什么?水星给人们带来的疑问远远多过对它的认识。尽管早为人知,但是因为它是距离太阳最近的一颗行星,从地球上看过去,偏离太阳视角最大的时候也只有28度,日光带来的干扰使得哈勃天文望远镜也很难对它直接进行观测,所以它是迄今为止人们了解最少的行星之一。直到1 965年,     

欧空局将探测水星

到目前为止，人类对太阳系九大行星之一──水星的认识还局限于美国的水手10号探测器1974和1975年三次路过该行星时所掌握的情况。水手10号的这次探测任务受到了意大利一位天文学家所做的计算工作的启发。这位名叫乔塞佩(贝皮)·科兰布的科学家对如何把水手10号送入一条可几次回到水星附近的轨道提出了自己的建议，并得到采纳。他还对水星每绕太阳公转两圈会自转3周这一“怪癖习性”做出了解释。今年9月中旬，欧洲空间局下属的空间科学顾问委员会在法国巴黎召开会议，对今后10多年该局的行星探索和空间科学任务方案提出了建议，包括发射水星…     

数字全息测量超高速撞击碎片云实验研究

在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)超高速碰撞中心(HIRC)7.6 mm超高速碰撞设备的基础上，搭建纳秒级脉冲激光数字全息系统。提出滤波片和衰减片组合布置，减弱超高速碰撞等离子体自发光、提高信噪比的方法。实验获得了2.25 mm铝球弹丸以4.0 km/s的速度撞击0.5 mm厚铝板形成碎片云的全息图。采用小波变换算法对碎片云全息图进行重建，得到超高速撞击碎片云的三维结构和碎片大小。碎片云的轮廓呈椭球型，分为碎片云的前端、核心和外壳，碎片主要分布在弹丸破碎形成的碎片云核心，存在大碎片，且分布较集中，对后板的损伤也严重     

重返破晓时刻——“黎明”号的旅程

太阳系的谜团——提丢斯的魔咒 1766年。德国数学教师正在给学生们介绍“天文数字”——行星间的距离。在当时，人们已经测算出太阳系中各个行星的位置关系，行星间的距离非常遥远，用千米来表示，简直是一堆杂乱无章的数字。然而凭借数学教师特有的敏感，提丢斯发现了一些蹊跷——倘若将地球到太阳的距离定为10，那么水星到太阳的距离为4，     

超高速撞击弹丸形状效应数值模拟研究

为保证在轨航天器的安全运行，微流星体和空间碎片的防护成为现有航天器，特别是长寿命、大尺寸航天器设计时必须考虑的问题。本文采用AUTODYN软件进行了不同形状弹丸超高速撞击whipple防护结构的数值模拟，对不同形状弹丸撞击Whipple防护结构的撞击极限曲线进行了比较，分析了各形状弹丸撞击防护屏后形成的碎片云状态，以及分析了各撞击极限曲线之间差异的原因。不同形状弹丸对Whiple防护结构的损伤能力有很大差异，弹丸破碎和碎片云分散程度随弹丸速度、长径比和撞击方向的改变而改变。     

空间碎片防护研究最新进展

空间碎片对在轨航天器的安全运行构成了严重威胁,对航天器的撞击事件频繁发生。随着空间碎片环境的日趋恶化,航天器的防护变得越来越重要。文章从空间碎片环境模型、撞击风险评估、航天器部件损伤、防护材料与结构的超高速撞击试验、撞击试验数据库建设、超高速发射设备、在轨撞击感知、机构间超高速发射设备交叉校验等方面对国内外空间碎片防护研究的进展进行了总结,并在此基础上给出我国未来空间碎片防护研究的发展建议。     

空天瞭望

阿里安5将发射欧日水星探测器阿里安航天公司9月15日宣布拿到了欧洲和日本合作研制的贝皮·科伦布水星探测器的发射合同。发射将在2014年7月采用阿里安5ECA型火箭进行。贝皮·科伦布重4.4吨,由两个轨道器组成,其中欧空局负责提供水星行星轨道器,而日本宇宙航空研究开发机构则负责水星磁层轨道器。     

基于径向基函数神经网络的空间碎片撞击模式识别研究

RBF 神经网络是广泛应用的神经网络之一,可应用于航天器空间碎片撞击损伤模式的识别研究。采用AUTODYN 仿真软件模拟产生高速撞击声发射信号,并随机提取其中部分信号,以信号幅值和撞击观测点等作为输入参数,以撞击速度作为输出参数,建立RBF 神经网络,实现对空间碎片撞击速度的反演及穿透模式的识别。实际证明该神经网络能在一定程度上有效反演弹丸撞击速度。