火星探测的现在和未来——各国争相奋进登陆

<正>火星是除了月球之外,人类热情最大、探测和尝试登陆任务次数最多的外星球,也是最有希望、最有条件让人类首先登陆的行星。从最早一次失败尝试,即1960年10月10日苏联发射第一颗探测器"火星1A"号,一直到最近一次成功登陆,即2018年11月26日美国"洞察"着陆器,人类共执行过44次火星探测任务,包含56个探测器任务。其中19次任务成功,25次失败,成功率只有     

美发射“火星侦察轨道器”

美国航宇局8月12日使用宇宙神5运载火箭在卡纳维拉尔角发射了“火星侦察轨道器”（MRO）。项目首席科学家加文把该轨道器称为“科学搜索引擎”和行星监视器，而喷推实验室项目科学家朱瑞克则称之为气象卫星、地质勘探器和未来探测任务和侦察兵。MRO将为今年5年内要发射的两个着陆器打前站，为其确定潜在着陆区域。“凤凰”着陆器定于2007年发射，将着陆在火星极区，     

基于火星轨道器的着陆器定位误差及可观性分析

针对深空探测过程中地面测控数传能力及着陆器星上功率受限等问题,文章提出了以轨道器为中继站的火星着陆器测量定位方法,旨在工程约束条件下分析地面测控站对着陆器的跟踪情况、轨道器与着陆器之间的可观性以及不同着陆点定位精度的差异,并给出相应的误差改善措施。该手段充分利用轨道器星上设备,达到提高定位精度的目的。结果表明,轨道器与着陆器之间通信的可见性要好于着陆器直接对地通信,有利于着陆器位置的确定;此外,通过几何因子和克劳美罗下限分析发现,若着陆器的着陆点位于轨道器星下点区域内,其定位精度较差。该方法充分利用轨道器与着陆器间的UHF通信链路,可为中国首次火星自主探测任务中着陆器的安全着陆提供参考。     

旋翼着陆器在火星探测中的研究进展

旋翼着陆器是下一轮国际火星探测的重要发展方向.论文首先回顾了火星探测软着陆的发展概况,分析了旋翼着陆器的结构组成、火星探测工作原理及特点.其次,阐述了开展旋翼着陆器设计过程中所需的关键技术.     

美在俄罗斯火星漫游车上搭载的可能性

年初,俄罗斯Babakin中心、空间研究院官员和漫游车制造商在美国加州参观期间,同美国喷气推进实验室(JPL)负责火星着陆器计划的官员就在俄漫游车上搭载美国微型漫游车的可能性进行了磋商。 去年俄罗斯总统叶利钦访美时提到的在俄罗斯1994年火星任务中搭载另一个美国着陆器的计划已搁置。目前,1994年火星任务只有2个俄罗斯着陆器,其中一个将载带美国土壤氧化试验设备。     

NASA成功验证了在深空探测任务中可以使用立方星

正据航天新闻网报道,2018年5月,作为二级载荷与NASA"洞察号"火星着陆器一同发射的"火星立方体一号"(MarCO)立方星,在"洞察号"着陆火星的过程中实时传回着陆信息,验证了立方星在深空探测任务中的可行性。MarCO立方星(MarCO-A和MarCO-B)最初是作为技术验证而设计的,目的是在着陆过程中提供来自"洞察号"的实时遥测中继,如果没有它,控制人员要经过几个小时才能知道探测器是否成功着陆。     

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。     

火星探索十年展望

作为人类的近邻,火星表面上是否曾经或至今依然存在生命是人类十分关心的一个问题。了解火星的演化对了解地球自身的过去和未来都有着十分重要的意义。美国近几年的火星探测工作既有成功的喜悦,也有失败的教训。1999年火星气候轨道器和火星极区着陆器两个探测器的接连失败曾引起了各方的广泛批评和关注。此后,美国调整了其火星探索战略,推迟了取样回送任务的时间,但火星探测计划的总体目标并未改变,主要是要通过找水来寻找火星上有生命存在的迹象。去年12月4日,有关方面公布,火星上的一些地方有层状沉积岩存在,使科学家们更加坚信火星上曾经…     

火星探索十年展望

作为人类的近邻,火星表面上是否曾经或至今依然存在生命是人类十分关心的一个问题。了解火星的演化对了解地球自身的过去和未来都有着十分重要的意义。美国近几年的火星探测工作既有成功的喜悦,也有失败的教训。1999年火星气候轨道器和火星极区着陆器两个探测器的接连失败曾引起了各方的广泛批评和关注。此后,美国调整了其火星探索战略,推迟了取样回送任务的时间,但火星探测计划的总体目标并未改变,主要是要通过找水来寻找火星上有生命存在的迹象。去年12月4日,有关方面公布,火星上的一些地方有层状沉积岩存在,使科学家们更加坚信火星上曾经有水。     

火星一号移民项目推迟

<正>荷兰火星一号公司首席执行官兰斯道普在3月19日发布的新视频中说,这家私营公司已将其火星移民项目首次送人前往火星的时间推迟两年,即推至2026年,原因是缺少投资经费,影响了原拟2018年发射的无人先期探测任务。该公司原打算在2018年发射一个着陆器和一个轨道器,以考核火星定居所需的技术。它已分别向洛马和萨里卫星技术公司签发了着陆器和轨道器论证合同。兰斯多普称,该公司2013年完成了一轮很成功的融资,2014年底又同一些投资者就更大规模的一     

美国火星表面探测使命述评（上）

从1975年发射（1976年着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的＂好奇心＂火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

美国火星表面探测使命述评（下）

从1975年8月发射（1976年7月着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到MSL＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

日本的火星探测计划

日本将于1996年用M-5火箭发射行星B卫星,执行日本的首次火星探测任务;并将在1992年内选择10种仪器安装在该卫星上,其中包括美国、加拿大和瑞典的敏感器。行星B卫星将调查火星大气对太阳风的反应,它也可能载带一专门提供火星数据的     

首次火星探测任务新闻发布会在京召开

正2021年6月11日,国家航天局举行了 "天问"一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,标志着"天问"一号一步实现"绕、着、巡"的目标圆满实现,我国首次火星探测任务取得圆满成功。2021年6月12日上午,国家航天局举行首次火星探测任务新闻发布会,国家航天局新闻发言人许洪亮介绍了工程相关情况,我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥,探测器系统总设计师孙泽洲,地面应用系统总设计师刘建军,测控系统专家、北京航天飞行控制中心责任总师崔晓峰出席发布会并回答记者问题。     

一种三元结构的火星采样返回任务方案分析

介绍了目前国外提出的一种三元结构的火星采样返回任务方案,整个方案分3次发射,分别发射漫游车、着陆器和轨道器,每次发射间隔为4年,最终目的是将火星样品带回地球。该方案的优势在于,通过3次发射分别完成漫游车巡视勘察、着陆器现场探测、轨道器数据中继和在轨探测,最终综合完成火星采样返回,能够极大地缓解项目进度和资金压力,充分利用每次发射窗口分步骤完成探测任务。文章重点对方案涉及的关键技术进行了分析,包括样品获取与封装、行星保护、精准着陆、漫游车的危险规避能力和移动性、火星上升器、交会与样品捕获、地球再入器技术等;对方案的前景和优势进行了探讨,并给出几点启示,如精准着陆或成为今后行星探测着陆方式的新趋势,火星采样返回任务将是人类火星探测的里程碑,今后的深空探测任务趋向国际合作模式等。     

欧俄探测器抵达火星,着陆器坠毁

正欧空局和俄罗斯"外空火星"2016项目下的"微量气体轨道器"(TGO)和"斯基亚帕雷利"着陆器10月19日抵达火星,其中前者成功进入一条绕火星运行的大椭圆初始轨道,而后者则坠毁在火星表面上。"微量气体轨道器"的主发动机点火工作了139分钟,使轨道器成功地被火星引力俘获。"斯基亚帕雷利"着陆器于格林尼治时间14时42分(北京时间22时42分)开始进入火星大气层,但来自着陆器的信号却在预定着陆时间将至之时中断。欧空局任务运行部门主管费     

解读阿联酋“希望”火星探测器

正2020年注定是个不同寻常的年份。火星发射年遭遇全球新冠肺炎大疫情,原本四大探火任务如今还有三个仍然坚挺。最近来自中美阿三国官方消息,中国"火星"一号探测任务、美国"毅力"火星车2020探测任务、阿联酋"希望"火星探测器任务都在最后冲刺阶段,瞄准2020年夏季蓄势待发。3月17日,来自阿联酋《国家报》最新消息,尽管新冠疫情形势严峻,但阿联酋"希望"火星探测器仍然按计划7月份发射。     

欧美相继发射火星探测器

20 0 3年 6月 2日 ,欧空局 (ESA)第 1个火星探测器———“火星快车”空间探测器由俄罗斯“联盟 FG号”运载火箭在哈萨克斯坦拜克努尔卫星发射场发射升空。在进入火星轨道之后 ,它将释放一个由英国制造的“小猎犬 2”着陆器。着陆器机械臂携带有摄像机、显微镜、X射线光谱仪和γ射线分析仪 ,其任务包括 :绘制火星地图 ;利用一部功能强大的雷达对火星表面进行探测 ,寻找火星上有水存在的证据等。6月 10日 ,美国航空航天局 (NASA)在佛罗里达州卡纳维拉尔角用“德尔它 2”型火箭将“勇气号”火星车送上太空。此外 ,另一火星车“机遇号”…     

“天问一号”火星环绕器总体设计综述

"天问一号"火星环绕器实现了中国首次自主火星探测任务"绕"的目标,通过携带的遥感探测类载荷实现火星空间环境和表面环境的探测。文章通过与国外火星环绕探测器在探测目标、平台能力等方面的对比分析,介绍了"天问一号"火星环绕器的总体设计方案;同时,通过飞行过程的环境特点与任务剖面分析,给出了"天问一号"火星环绕器设计的技术难点与挑战。最后,进一步对技术特点进行了总结。     

火星着陆器扶正展开动力学研究

火星着陆技术是实现对火星探测的关键技术。文章通过对四面体着陆器展开过程进行深入研究,提出了一种应用于四面体火星着陆器扶正展开的方法,并对该方法进行了详细的分析和计算;通过火星着陆器扶正展开动力学的分析,提出了扶正展开系统的动作策略,对实现扶正展开的姿态确认进行了分析和设计;基于Hamilton法建立了扶正展开着陆器的动力学模型,对多姿态下扶正展开执行器的动力学特性进行了分析,获得了扶正及展开过程中的力矩特性,从而可以对翻转动作进行定量的分析,实现翻转能量的最小化。该研究对于火星着陆器的设计具有参考意义。