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。     

小天体表面采样技术综述

小天体是人类了解太阳系起源演变的重要载体,承载着丰富的科学信息。同时小天体含有丰富的贵金属及稀有元素,具有巨大的利用价值,对小天体进行采样探测具有重要的科学与工程意义。通过调研小天体表面特性以及国外小天体采样技术研究现状与成果,总结了小天体环境对采样探测的特殊要求,归纳了小天体表面采样探测具有低反作用力、轻量化、小型化、低能耗化,需适应附着与接触探测模式等特点,提出了对小天体采样探测的技术需求,为小天体采样探测技术深入研究提供支撑。     

质谱计在行星系统与小天体探测中的应用

质谱计多次应用于行星系统和小天体的大气层与土壤吸附气体或挥发组分及其同位素含量探索,是太阳系行星系统和小天体探测计划中的首选载荷之一。大气和土壤元素及其同位素组分探测对资源勘探、行星系统的宜居性、天体演化、起源及其重要事件的精准时间坐标研究等具有重要意义。质谱计已多次成功应用于火星、土星系、木星系、彗星等探测任务中开展大气环境探测。质谱计的探测对象主要包括太阳系行星、行星卫星如月球、木星伽利略卫星、土卫,以及地外小行星和彗星。四极杆质谱计在当前的深空空间环境探测活动中应用最为广泛。利用四极杆质谱计除可用于探测稀薄天体大气与土壤析出气体外,如增加抽真空能力的前端设计,则具备探测稠密大气成分的能力。中科院空间中心研发的星载质谱计已多次成功应用于地球行星大气成分和密度探测。     

太阳系探测的发展趋势与科学问题分析

分析了太阳系探测的发展趋势,认为从月球到火星是未来太阳系探测的主线,太阳系探测将从普查性探测向重点天体探测转变,从技术实现为主向科学牵引转变,国际合作成为太阳系探测的必然趋势。归纳了太阳系探测的关键科学问题,认为太阳系与行星系统的起源和演化是探测的终极科学目标,寻找地外生命和宜居环境是探测的主要驱动力,预防太阳活动和小天体撞击对地球的灾害性影响是探测的现实意义。在探月工程取得进展之后,中国应以月球和火星探测为主线,以火星探测为切入点,有序开展火星、小行星、太阳、金星、木星系统等太阳系探测任务,牵引航天技术进步,推动行星科学发展。     

小天体探测任务统计与分析

正截至2016年底,世界各国针对月球以远的太阳系天体共开展过244次探测活动,其中专门的小天体探测任务为14次,仅次于月球(114次)、火星(43次)和金星(41次)探测任务。此外,包括"国际彗星探测者"(ICE)、"维加"(Vega)、"伽利略"(Galileo)在内的8次其他天体探测任务在扩展任务阶段和飞行过程中也对小天体进行了飞越探测,称为扩展小天体探测任务。这22次任务针对不同的小天体进行了探测,实现     

中国深空探测领域发展及展望

正深空探测一般指对月球及以远的地外天体进行空间探测的活动。20世纪50年代末,人类开启了深空探测的序幕。迄今为止,已发射深空探测任务超过240次,对太阳系内包括月球、行星、彗星、太阳等天体进行了探测,飞行最远的探测器距离地球超过200亿千米。通过深空探测,取得了大量科学探测和技术成果,拓展了人类对太阳系和宇宙的认识,推动了空间技术的进步。中国的深空探测起步于月球探测,按照探月工程"绕、落、回"三步走的任务规划,自2003年启动探月工程一期研制以来,已成功实施了4次探测任务;并正在按计划进行月球和火星探测任务的研制工作,即将在今后3年内发射实施。与此同时,正在论证后续月球、小天体、     

深空探测磁动力技术研究进展

开展深空探测对人类研究宇宙起源与发展、生命存在与进化等重大科学问题具有重要的意义。深空探测有很多关键技术有待突破,先进推进技术是其中最为重要的一个。而可用于深空探测的无需携带推进剂的磁动力推进技术,是利用太阳系和宇宙中广泛存在的等离子体流,使探测器所携带的低密度超导材料制作的线圈通电,在探测器周围形成一个磁场区域,通过该磁场与太阳风等离子流相互作用产生推动力的一种先进技术。文章介绍了磁动力技术的国内外发展现状、磁帆与等离子体流增强型磁帆的基本原理、技术特点以及在未来深空探测中的潜在应用,为我国未来深空探测任务的工程实施提供一种新的方法。     

国外空间探测器发展概览

空间探测器的问世使人类可以近距离探测地外星球,甚至就地考察、取样返回、载人登陆,从而获得了大量有用信息:进一步揭示地球、生命乃至太阳系的起源和演变;掌握太阳系内一些重要地外星球上的生命、地质、气候、重力、环境等。     

中国深空探测器技术的发展与展望

□□人类所生存的地球，只是浩瀚宇宙中的沧海一粟。自古以来，随着科学技术的进步和发展，了解太空、探索地球以外的物质，一直是人类不懈追求的目标。人造地球卫星、载人航天技术的发展，使人类认识宇宙的目光越来越远；而探索更深更广的太空，则成为了现代人类航天活动的一个主要方向。深空探测主要包括对月球的探测、行星及其卫星探测和行星际探测三大方面。深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状，通过对太阳系内各主要行星的比较研究，进一步认识地球环境的形成与演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有…     

国际深空探测技术发展现状及趋势

□□深空探测是人类了解地球、太阳系和宇宙，进而考察、勘探和定居太阳系的第一步。深空探测主要包括月球探测、行星探测、行星际探测和星际探测。 通过深空探测能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，进一步认识地球环境的形成和演变，认识空间现象和地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看，对深空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。 1 深空探测回顾及其现状 深空探测通常包括如下3个不同的阶段：① 搜索；② 勘探；③ 深入研究。 对于不同的星体，人类的探测研究处于不尽相同的研究阶段。现分述如下。 1.1 月球…     

小天体表面移动技术研究进展

基于已实施的小天体探测任务和未来小天体表面移动探测技术的发展趋势,阐述了小天体表面移动技术研究现状。根据小天体的特殊动力学环境和任务需求,总结了小天体表面移动技术的主要问题;归纳分析了包括小天体引力场建模与表面运动特性分析、小天体表面弹跳技术以及弱引力环境下的导航与制导技术在内的小天体表面移动关键技术,并介绍了这些关键技术的研究进展;对上述关键技术的未来研究热点和发展趋势进行了展望。     

小天体探测关键技术和特点

正包含小天体探测任务在内的空间探测任务是当前最为复杂的航天任务之一,实施空间探测需要多方面的技术支持。美国在《2015 NASA技术路线图》中将空间探测任务涉及的关键技术分为15个领域,包括发射推进系统,空间推进系统,进入、下降与着陆系统,材料、结构、机械系统与制造等。每个技术领域都包含了多项关键技术,但大多数技术是所有空间探测任务都需要的。这里重点介绍小天体探测特殊性带来的关键技术,并结合任务中各项技术的应用情况进行详细阐述,包括行星借力及先进推进技术,小天体着陆技术和小天体采样返回技术。     

嫦娥工程揭奥秘

深空探测能够帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状,认识空间现象和地球自然系统之间的关系,并为人类今后开拓更为广阔的疆域打下基础,是了解地球、太阳系和宇宙,进而考察、勘探和驻留在太阳系内其他天体的第一步。     

走近冥王星的“新地平线”

<正>经过约9年的长途跋涉,美国研制的世界第一个冥王星探测器"新地平线"(New Horizons,又译"新视野"),于2015年1月15日开始探测位于太阳系边缘的冥王星及其卫星附近,触手探及太阳系最后一块未开垦的处女地,打开人类的新视野。目前,该探测器已飞行了约4.8×109km,距冥王星的路程仅剩2.2×108km。冥王星与地球的最近距离也有4.7×109km,最远100多亿千米,因此至今还没有一个空间探测器探测过它。探测完冥王星及其卫星后,它将飞向柯伊伯带(Kuiper Belt),去寻找关于太阳系起源和地球生命起源的线索。     

“新视野号”探测冥王星及柯伊伯带综述

迄今为止飞得最快的航天器、人类发射的第一个冥王星探测器——"新视野号",经过约9年的行星际旅行,于2015年1月15日抵达距地球约47亿千米的冥王星附近,开始探测冥王星、冥卫、以及它们所处的柯伊柏带其他天体。柯伊柏带是1992年才发现的太阳系新大陆,虽然冥王星已被重新定义为矮行星,却从一颗颇具争议的行星成为数千颗冰冻小天体的"领头羊"。本文介绍了"新视野号"的科学目标和有效载荷,分析了"新视野号"采用的探测器长期休眠、木星借力、太空核能等关键技术,探讨了冥王星和柯伊柏带探测的意义。作为太阳系的冷库,柯伊伯带天体保留着太阳系形成时的原始状态,对它的探测,有助于揭示太阳系行星形成时的关键环节。"新视野号"也可能发现新的太阳系行星,其成果将有助于我们更深入地认识太阳系。     

在地球上寻找外星生命

天文学研究并不意味着一定要拥有一架太空望远镜。在研究过程中，天体生物学家借助的设备便不是太空望远镜，而是显微镜。天体生物学研究宇宙中生命的起源、进化、分布和未来。这一涉及多学科的研究领域将目光聚焦于寻找太阳系的适居环境和系外适居行星，寻找火星及太阳系其他天体生命起源前的化学迹象和生命存在证据，对地球生命的起源和早期进化进行实验室和实地研究，同时研究生命适应地球和太空环境的潜力。     

图解深空探测史

正彗星探测彗星是太阳系里的"流浪者",它们的轨道大都非常扁平,其中大多数只会经过太阳附近一次而后飘然远去。彗星以其独具特色的彗尾而闻名,我国古代就有许多关于哈雷彗星的记载。近代研究表明,某些彗星拥有水冰,甚至还发现了某些氨基酸的踪迹。彗星的研究对于生命起源、行星诞生、太阳系演化等课题都有着极为重要的意义。但要想在茫茫太阳系中     

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。     

地外生命和外星人探测

二、何处有生命哪里有生命迄今在回答“哪里有生命”这个问题上,还受到很大的制约,因为第一,人们还无法给“什么是生命”下一个准确的定义;第二,我们还囿于太阳系一隅,对太阳系外行星的探测才刚刚起步,谈论那里是否有生命还为时过早。因此,我们只能立足于太阳系。而在太阳系,主要还是以地球为首指,因为地球是迄今已知惟一有生命的星球。1990年,“伽利略”木星探测器在飞行途中经过地球时,探测到地球大陆的表面上有一种绿色覆盖物——吸收阳光的植物,它们在吸收阳光进行光合作用的过程中,释放具有很强腐蚀性的气体——氧;还探测到一些奇特的…     

《深空探测学报》发刊贺词

<正>自古以来,飞离地球、遨游宇宙、探索深空是人类美好的梦想。随着人类进入空间能力的提升和航天技术的发展,深空已成为人类的重要探索领域之一。深空探测活动有助于人类破解太阳系的形成与演化、揭示生命的起源与进化、发现和开发空间资源、保护地球家园,对人类的持续发展和扩展地外生存空间具有重要意义。