“奥西里斯-雷克斯”靠近贝努

正"奥西里斯-雷克斯"任务是美国首次小行星采样返回任务。探测器于2016年9月从美国佛罗里达卡纳维拉尔角发射升空,前往小行星贝努开展研究并计划采集60克样品于2023年9月返回地球。任务的主要目标包括研究小行星的起源和资源,寻找生命起源的答案,以及研究提高小行星轨道预报精度的方法,保护人类和地球家园免遭恐龙的厄运。     

近地小行星采矿与防御计划发展现状

近地小行星交会、绕飞、着陆与采样返回技术经过数10年的发展日趋成熟。美国的OSIRIS-Rex对C类小行星进行特征分析与采样,日本宇宙航空研究开发机构的“隼鸟-2号”任务目的是小行星深层采样。美国国家航空航天局（NASA）和欧洲空间局（ESA）的小行星探测任务开始转向行星防御领域。NASA的ARM（Asteroid Redirect Mission）计划是开展小行星抓捕与轨道重定向,ESA联合NASA提出了小行星撞击与偏转评估计划,拟对双星系统开展撞击实验,为行星防御提供技术积累。此外,行星资源公司和深空工业公司分别规划了小行星商业采矿的蓝图,并已开展相关的在轨技术验证。对近地小行星的探测历程进行了回顾,重点介绍了OSIRIS-Rex、“隼鸟-2号”、NASA和ESA的行星防御计划及小行星采矿公司的商业采矿战略规划,总结了未来开展行星防御与采矿的关键技术。     

关于2030年前火星采样返回科学任务的展望

火星采样返回对于认知类地行星起源和生命宜居性、奠定未来载人登火基础具有重大意义，是下一代火星探测任务的重点目标。目前美、日、中均已公布火星采样返回任务的计划或相关设想。美国火星采样返回任务预计时间跨度逾10年，将与欧洲空间局合作研制发射样品返回着陆器、样品收集火星车和返回地球轨道器等，将毅力号火星车采集的样品带回地球。日本计划开展火卫一采样返回任务。分析国际采样返回任务方案，有助于中国火星任务的科学目标凝练和工程方案设计。      

国外深空探测再入返回技术发展分析

迄今为止,国际上已有美国、苏联/俄罗斯及日本发射了深空采样返回探测器,实现了月球、彗星粒子、太阳风粒子和小行星粒子再入返回。我国的＂嫦娥工程＂正按照＂绕、落、回＂3个步骤稳步实施。而作为探月三期关键技术之一的再入返回,将突破从近地空间以外的天体返回和再入地球的技术,并已完成了探月一期、二期任务,为我国后续的月球探测和其他深空探测活动奠定技术基础。     

苏联无人采样返回任务取得巨大成就

月球(Luna)计划是苏联的两个月球探测计划之一,其第1次任务是1959年1月的月球-1探测器飞越月球,最后1次任务是1976年8月的月球-24采样返回。月球系列计划共成功发射24次,其中7次任务失败。在成功的17次月球任务中,包括2次月球飞越任务,6次月球着陆任务,6次月球轨道器任务,3次采样返回任务。1970年9月-1976年8月,月球-16、20、24进行了3次月球采样返回,共带回月球土壤样品约330g。尽管在实施该月球计划过程中有多次任务发射失败,但这一计划使苏联在月球探测方面取得了多个第一,例如:探测器首次飞越月球;首次进入月球轨道;首次获得月球背面照片;首次实现月球撞击;首次实现月球软着陆;首次实现月球采样返回。     

美国“小行星重定向任务”研究

正"小行星重定向任务"(ARM)是美国奥巴马政府规划的近期载人航天探索目标,由机器人阶段和载人飞行阶段两部分组成。其主要任务是无人航天器在飞越地-月空间的近地小行星上收集巨型石块,并改变该石块飞行方向进入远距离月球逆向轨道,然后由载人航天器与巨型石块交会并俘获,航天员对石块进行采样返回。"小行星重定向任务"是美国载人探索火星计划的过渡性项目,旨在为21世纪30年代载人探索火星演示验证相关技术。同时,美国政府实施该项目计划的意图还在于,弥补"国际空间站"(ISS)2024年退役后的载人飞     

探测太阳系边缘,任重而道远

在今年的全国两会上,全国政协委员、中国探月工程总设计师吴伟仁向媒体介绍了中国航天的宏伟发展蓝图."天问一号"成功探测火星后,我国将继续进行小行星采样返回、火星采样返回、木星探测等规划,以及更遥远的太阳系边缘探测任务.吴伟仁表示:"我们希望在2049年完成100 个天文单位,到达距离地球150 亿千米的地方".     

美国的行星探测热潮（续）

本刊第二期刊登了美国已经发射的行星探测器及其探测成果的报导。本期向读者介绍美国在90年代将要发射的行星探测器及其探测任务。一项是彗星会合小行星飞越(CRAF)任务;一项是探测土星和土卫六的卡西尼(Cassini)任务;一项是火星观测者任务;一项是登上火星的漫游者任务。     

日本隼鸟号小行星探测器起死回生

2003年5月9日,日本隼鸟号(Hayabusa)小行星探测器[原名为缪斯-C(MUSES-C)]由M-5火箭发射升空,目的是探测一颗名为丝川(Itokawa)的小行星(小行星25143),对其进行采样并带回样品。该探测器的设计、研制工作历时7年,在轨完成了地球引力辅助飞行、与小行星丝川交会、在丝川上着陆、进行采样和飞离小行星等飞行任务。2005年9月中旬,隼鸟号探测器到达丝川,对其形状、地形、颜色、组成、密度等进行研究;2005年11月,探测器在丝川上着陆和采样;2010年6月13日探测器返回地球并成功回收。2010年11月16日,日本宣布在隼鸟号的回收舱内发现了1500个物质微粒,这些微粒大部分来自于丝川小行星的岩石。     

地外天体取样返回的方法

正2020年,深空探测可谓热闹非凡。中国的嫦娥五号从月球取样返回,日本的隼鸟-2探测器从小行星龙宫取样返回,美国的"奥西里斯-雷克斯"(OSIRIS-REx)探测器也从贝努小行星上取得了样品,正在返回地球的途中。许多国家正酝酿从火星取样返回的计划。为什么人类对取样返回这么重视呢?特别是已经有了着陆探测,甚至对一些天体发射了巡视器,为什么还热衷于取样返回呢?本文将重点讨论取样返回的重要性,以及从小行星和火星表面取样返回的方法。     

“隼鸟”炮打小行星

正前文当中,提到了"炮击"小行星。采样返回为什么还要用上"大炮"呢?这要从"隼鸟1号"说起。鸟枪换炮在"隼鸟1号"探测期间,发生了一件乌龙的事情。当2011年着陆器返回地球之后,日本宇宙与航空开发机构(JAXA)的科研人员打开了返回舱,     

主带小行星采样返回任务中的离子电推进应用方案

由于离子电推进的高比冲特性,采用它执行小行星探测器巡航阶段轨道机动任务时,将使探测器在同样的有效载荷下的发射重量大大减轻。针对我国规划中的主带小行星采样返回任务,调研了国外离子电推进在深空探测任务中的应用情况,在借鉴国外成功经验和任务需求分析的基础上,设计了主带小行星探测器离子电推进系统方案和应用策略,计算了在目前离子推力器寿命水平下,既定探测任务对离子电推进推力、比冲、推进剂量以及功耗需求。研究表明,目前研制的离子推力器可以满足规划中的主带小行星探测任务需求。研究成果对探测器的方案设计有参考价值。     

NASA新前沿计划遴选出二项任务概念

正NASA网站2017年12月21日报道,NASA为计划于21世纪20年代中期发射的新前沿(New Frontiers)计划第4项任务遴选出两项任务概念,即彗星宇宙生物学探索采样返回(CAESAR)任务和土卫六登陆点探测(Dragonfly)任务,而月球南极Aitken陨坑取样返回、土星探测、特洛伊小行星探测和金星原位探测等任务落选。CAESAR任务将对ESA罗塞塔(Rosetta)彗星探测器的探测目标——彗星67P/楚留莫夫-格拉希门     

太阳系内行星探测活动进展与展望

行星探测是人类认识宇宙的重要手段，随着航天技术的不断发展，主要航天国家先后实施了百余次太阳系内行星探测活动，实现了太阳系内行星的飞越、环绕、着陆、巡视及采样返回。结合已实施的系内行星探测活动和将要开展的系内行星探测任务，分析了行星探测任务的特点，总结了行星探测的主要科学问题及主要发现，展望了系内行星探测的发展趋势，并结合我国行星探测近期发展规划，提出了中长期发展路线设想与引领任务建议，可为我国行星探测任务规划提供支持。     

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。     

日“隼鸟”2探测器首次采样

<正>2月22日,日本"隼鸟"2探测器在龙宫小行星表面上开展了首次采样行动。"隼鸟"2探测器的采样漏斗与小行星接触之时把一发钽制小型射弹射向龙宫表面,日本希望所轰起的碎石能通过一个管道进入采集室,由返回舱送回地球。采样     

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。     

美将参与日本火卫一取样回送任务

正美国宇航局将为日本的火星取样任务出资研制一台中子与伽马射线谱仪,助力相关部门确定探测器采样位置。日本的"火星卫星探测任务"(MMX)探测器定于2024年发射,将首次把火卫一样品送回地球。MMX是日本继"隼鸟"和"隼鸟"2小行星取样回送任务后又一项大胆的任务,配备强力推进模块、着陆支腿和样品容器的探测器将首先进入绕火星     

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。     

小行星探测——太空争夺的新前沿

<正>美国东部时间2017年1月4日,美国航宇局公布了两个最新入选的发现级别低成本探测任务,他们分别是:露西(LUCY)和赛姬(Psyche)。这两个任务耗资均在5亿美元以内,这个总额并不包含发射和任务运行的经费。这两个任务的探测目标都是小行星!露西与赛姬任务简况露西任务计划于2021年发射,于2025年抵达小行星带,2027-2033年探测特洛依群小行星。任务包括一个位于小行星带的目标和5个被木星束缚在轨道的特洛依群小行星。