基于激光干涉星间测距原理的下一代月球卫星重力测量计划需求论证

月球卫星重力测量是21世纪国际开展深空探测的发展趋势和追逐热点。月球重力场的精密测量是国际探月计划的重要组成部分,它决定着月球探测器的轨道优化设计和载人登月飞船月面理想着陆点的合适选取。本文首先介绍未来国际GRAIL（Gravity Recovery and Interior Laboratory）月球重力场探测双星计划的总体概述、关键载荷以及科学目标和研究方向。其次,重点阐述月球卫星观测模式可行性论证、月球卫星关键载荷的优化选取、卫星轨道参数的优化设计、仿真模拟研究的先期开展等我国将来月球卫星重力测量计划的实施建议。第一,由于高低/低低卫星跟踪卫星结合多普勒和甚长基线干涉系统观测模式（SST-HL/LL-Doppler-VLBI）对中长波月球重力场的探测精度较高,技术要求相对较低,月球重力场测定速度快、代价低和效益高,可借鉴地球重力卫星GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）系统的成功经验,对定轨精度的要求较低,而且可有效探测远月面区域的月球重力场信号,因此我国将来首期月球卫星重力测量计划采用SST-HL/LL-Doppler-VLBI观测模式较优。第二,我国应先期开展高精度的月球重力卫星关键载荷（激光干涉星间测距仪、非保守力补偿系统等）和地面Doppler\|VLBI系统的研制工作。第三,月球卫星轨道高度（50~100 km）和星间距离（100±50 km）的优化设计是成功实施将来我国月球卫星重力测量计划的重要保证。第四,建议我国将仿真技术应用于月球重力卫星的方案论证、系统设计、部件研制、产品检验、实际应用、故障分析等研制和运行的全过程。本文的研究不仅对我国将来首期月球卫星重力测量计划的成功实施具有重要的参考价值,同时对未来国际太阳系行星重力探测的发展方向具有广泛的指导意义。
     

日本"女月神"月球探测器发射飞行程序

2007年9月14日,日本“月女神”绕月探测器在种子岛宇宙中心发射。“月女神”由一颗重3t的主卫星和两颗各重50kg的子卫星组成,一颗子卫星承担着地面和主卫星之间的电波中继工作;另一颗子卫星用于甚长基线干涉无线电测量。“月女神”搭载有14台观测设备,主要任务是观测月球表面的     

“赫歇尔”：将透视宇宙全新景象

双星升空,“将颠覆对宇宙的认识” 格林尼治时间2009年5月14日13时12分（北京时间14日21时12分）。欧洲“阿丽亚娜5-ECA”火箭搭载双星：赫歇尔空间天文台及普朗克巡天者,从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。这两颗探测卫星,将被送上距地球约150万千米,也就是比月球距离远3倍的第二“拉格朗日点”附近的深空轨道,成为围绕太阳旋转的航天器,以背对太阳和地球的姿势,对宇宙进行持续观测。     

美国发射月球探测器“重返月球”计划正式启动

据新华网报道,美国NASA2009年6月18日在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地利用一枚宇宙神-5运载火箭将两个月球探测器发射升空,这标志着美国“重返月球”计划正式启动（见封2）。美国航天局的电视直播画面显示,美国东部时间18日17时32分（北京时间19日5时32分）,两个探测器——“月球勘测轨道器”（LRO）、“月球坑观测和遥感卫星”（LCROSS）,搭乘运载火箭腾空而起,开始了月球探测之旅。     

中国小卫星采撷

探测双星 2003年12月30日发射的中国探测1号卫星是“地球空间双星探测计划”（以下简称“双星计划”）中的第一颗星．运行在赤道轨道。2004年7月25日．“双星计划”的第二颗卫星——探测2号进入极地轨道。这两颗探测地球磁层空间的卫星分别运行于当时国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区．主要用于研究太阳活动、行星际磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程。     

美月球探测器发射再次推迟

由于美国空军“宽带全球卫星通信”（WGS）2通信卫星发射推迟．美国航空航天局（NASA）已在4月初决定把其“月球侦察轨道器”（LRO）的发射时间推迟到不早于6月2日。LRO是NASA 2020年前利用“奥利安”飞船和“牵牛星”登月舱重返月球计划的一项先期探测任务．与其同时发射的还有一个称为“月坑观测与探测卫星”（LCROSS）的探测器．用于寻找水冰。LRO和WGS-2均要采用宇宙神5火箭在卡角空军站的同一座发射台发射。     

美两个月球探测器启程奔月

美国航空航天局（NASA）6月18日在佛罗里达州卡纳维拉尔角使用宇宙神5型运载火箭成功地发射了“月球侦察轨道器”（LRO）和“月坑观测与探测卫星”（LCROSS）．用于对月面进行测绘,并寻找水冰。这是NASA自1998年发射“勘月者”探测器以来首次发射月球探测器。这两个探测器是NASA为重新把人员送到地球轨道以外的地方而派出的首批机器人开路先锋。     

发射消息

宇宙神5—401型火箭6月18日在卡角发射了“月球侦察轨道器”（LRO）和“月坑观测与探测卫星”（LCROSS）。LRO轨道器由戈达德航天飞行中心研制．重约1吨．装有6台科学仪器和一台技术验证装置。它经4．5天的飞行后进入绕月轨道．调试后进入高50公里的主探测任务轨道,将先开始1年的基本观测．并可能将工作时间延长数年．     

LRO和LCROSS探月计划：科学探测的分析与启示

简要阐述了美国的月球勘测轨道器（LRO）和月球坑观测与遥感卫星（LCROSS）两个月球探测器的任务概况,并重点分析了其科学目标、有效载荷与探测任务,总结了LRO和LCROSS的初步探测成果,提出了对未来月球探测的几点启示：①月球南极是探月竞争的战略制高点;②高分辨地形测绘是探月重点;③月球上的水是热点科学问题;④月面环...     

欧洲发卫星研究地球重力场

欧空局“重力场与稳态洋流探测器”（GOCE）卫星于3月17日由欧洲呼啸发射服务公司的俄制呼啸号运载火箭在普列谢茨克发射场发射成功。卫星被送入一条低高度近太阳同步轨道。本次发射原定去年9月份进行,但由于火箭的“和风”KM上面级出现制导与导航系统故障而推迟。GOCE是迄今最复杂的一颗用于地球重力场研究和地球水准面测绘的卫星．重约1050公斤．所携重力梯度仪由6台（3对）当今最先进的高灵敏度加速度计组成．用于在全部三个轴向上测量重力场各分量．     

萨里卫星技术有限公司简介(下)

（1）“阿尔及利亚星”（Al-SAT）1 “阿尔及利亚星”1是一颗微小遥感卫星．2002年11月由俄宇宙号火箭在普列谢茨克发射场发射升空。萨里公司是根据与阿尔及利亚国家空间技术中心（CNTS）的一项诀窍与技术转让计划研制该增强型微小卫星的。“阿星”1是CNTS阿尔及利亚国家空间基础设施建设计划中的第一步。该卫星计划由卫星、设在阿尔及利亚阿尔泽的任务控制中心和在萨里公司进行的阿方技术队伍动手培训工作组成。     

日本发射温室气体观测卫星

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）1月23日用H-2A型运载火箭在种子岛航天中心发射了“温室气体观测卫星”（GOSAT）和另外7颗小型卫星。GOSAT又名“息吹”（空手道的呼吸法）,由JAXA、国立环境研究所和环境省联合研制,重1750公斤,用于监测二氧化碳这一温室气体的密度分布,是首颗专门用于观测温室气体的卫星。它将能通过太空全球观测数据同陆地观测数据的结合,并利用仿真模型,     

北京空间飞行器总体设计部简介

北京空间飞行器总体设计部（中国空间技术研究院总体部）自1968年组建以来,研制并发射成功62颗不同类型的人造卫星、4艘无人试验飞船和2艘载人飞船。其中,有我国第一颗人造地球卫星、第一颗返回式遥感卫星、第一颗地球静止轨道通信卫星、第一颗现代小卫星、第一艘载人飞船和第一颗月球探测卫星。在载人飞船技术、卫星回收技术、一箭多星技术、地球静止轨道通信卫星技术、     

嫦娥一号卫星的初步科学成果与嫦娥二号卫星的使命

嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心成功发射,2009年3月1日受控落月,在轨运行495d,一共取得了1.37Tbyte的原始科学探测数据,在此基础上生产出4Tbyte科学应用数据产品。通过对这些科学探测数据的初步分析和应用研究,已经获得了包括＂我国首次月球探测工程全月球影像图＂等在内的一系列科学成果,圆满实现了预期的各项科学目标,为推动我国月球与行星科学的研究和后续月球探测工程的开展奠定了重要基础。嫦娥二号卫星在嫦娥一号卫星取得圆满成功之后,进行了一系列技术改进,作为探月二期工程的先导星,将于今年年底前发射升空。嫦娥二号卫星从发射到第一次近月制动所经历的时间由13d缩短为5d,环月轨道高度由200km降低为100km,CCD相机的像元分辨率由120m提高到10m,激光高度计测量月面高程由1次/s提高到5次/s。嫦娥二号卫星将重点开展对月面着陆区地形地貌的精细探测,试验验证相关关键技术,为探月二期月面软着陆奠定科学和技术基础。     

月球表面水冰探测进展

月球水冰探测对未来载人月球探测以及构建月球基地意义重大。在继＂克莱门汀＂（Clementine）、＂月球勘探者＂（Lunar Prospector）和＂智能一号＂（SMART-1）等月球探测器的探测后,美国的＂月球勘测轨道器＂（LRO）和＂月球环形山观测与遥感卫星＂（LCROSS）实施了月球极区永久阴影区撞击和观测,初步验证了水冰资源的存在。文章通过系统分析月球水冰的重要性、可能来源、探测历程和探测手段,初步提出我国开展月球水冰探测的载荷初步配置。     

小卫星与国际灾害监测星座

2003年9月27日，英国萨里卫星技术公司制造的3颗小型对地观测卫星由俄罗斯的宇宙3M火箭送入预定轨道，与先期发射的“阿尔及利亚星”(ALSAT)1小卫星共同组成了国际灾害监测星座(DMC)。     

日本极光观测卫星EXOS-D

1989年2月22日,日本文部省宇宙科学研究所在鹿儿岛宇宙空间观测站用M-3SⅡ火箭发射了EXOS-D科学卫星。这颗被命名为曙光的卫星的任务是探明极光发生的机制。曙光卫星是世界上唯一的正在运行的极光观测卫星。该卫星载有8个与加拿大共同研制的世界上最先进的观测装置。     

日发射太阳研究卫星

日本M-5固体火箭9月23日在内之浦航天中心发射了“太阳”B（又称“日出”）卫星以及“北海道工业大学星”（HITSAT）1和“太阳帆子有效载荷卫星”（SSSat）2两颗微小卫星。“太阳”B重870公斤，由三菱电气公司制造，将用于测量太阳磁场，以更好地认识影响地球的剧烈的太阳活动。星上载有与美、英联合研制的光学、红外和紫外望远镜各一台，能对太阳磁场进行迄今最近距离的观测。它将在太阳同步轨道上运行3年，其中3／4的时间处于阳光直接照射之下。     

美探测器成功撞击月球

NASA的“月坑观测与探测卫星”（LCROSS）探测器及随行的“半人马座”火箭上面级10月9日成功地对月球表面进行了两次撞击。NASA称．科学家们将对探测器上的仪器所采集的数据进行分析．以判断是否有水存在。撞击目标是月球南极一座终年不见阳光的月坑．称为卡比厄斯。     

嫦娥二号卫星技术特点分析

嫦娥二号卫星是我国的第二颗月球探测器,作为探月工程二期的先导星进行飞行试验,并试验探月工程二期的部分关键技术,以深化月球科学探测。文章介绍了嫦娥二号卫星在轨道设计、高灵敏度X频段深空应答机等6方面的技术特点及解决措施。