日本"隼鸟"探测器的坎坷之旅

"隼鸟"(Hayabusa)探测器[见图1,以前被称为缪斯-C(MUSES-C)],于2003年5月9日,从日本九州的鹿儿岛航天中心由一枚固体燃料M-5型火箭发射升空,开始了它探访"糸川"(Itokawa)小行星的漫漫征程."隼鸟"质量为485.9kg(包括燃料),采用三轴控制方式,配备了氙离子发动机,用了2年零4个月的时间飞到"糸川"小行星的轨道.日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)希望它成为世界上第1个"往返"型小行星探测器.按照原计划,这项耗资1亿美元的任务是追踪"糸川"小行星,采集其上的岩石样本,并于2007年6月着陆于澳大利亚的沙漠地区,完成它长达4年的旅程.     

奇妙的月球尘埃

从现存的记录片中人们可以清楚地看见人类登上月球的第一个脚印。其实,在登月舱登陆时为减速而喷出的气体早就把厚厚的月球尘埃吹干净了。为了安全,宇航员是在登月舱着陆一两个小时才走出舱门的,那时被吹起的尘埃已经落下。2002年9月7日,瑞典国家自然历史博物馆官员宣布,该馆收藏的四粒月球尘埃在展览中被盗。这些半径只有0.1厘米的尘埃被放在一个硬币状的透明胶囊里,外面还有不锈钢圆柱保护,圆柱顶部开有玻璃窗,供参观者欣赏。案发当天,博物馆职员发现有人砸碎了圆柱顶部的玻璃,偷走了放在其中的月球尘埃。这些月球尘埃是1969年“阿波罗11…     

载人火星探测的行星保护

行星保护是影响载人火星探索任务的重要问题之一。载人探测的行星保护包括3个方面,即防止来源于地球的微生物污染目标星球的正向污染防护、防止外来生物对地球的潜在危害的逆向污染防护,以及确保航天员的健康和安全。国际宇航界已经开始针对载人火星探测的行星保护制定政策法规和开展技术研讨。本文介绍了行星保护的定义和法理依据,简要回顾了美国国家航空航天局在“阿波罗登月”中的行星保护措施,并对未来载人火星探测中的主要污染物、污染途径以及污染防护策略进行了初步探讨。     

太阳系极端气候大盘点

在美国航空航天局“水手2”号探测器传回金星的探测数据前，科学家一直以为和地球极为相似的金星只不过比地球稍微热一点，其上甚至可能孕育着外星生命。然而，“水手2”号传回的数据却显示金星是一个地狱般酷热的星球，上面不可能有生命存在。     

行星着陆大气进入段自适应滑模抗扰控制方法

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题，提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型，利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计；在此基础上提出一种自适应滑模控制律，使得系统状态快速收敛到平衡点附近。最后，将该方法应用于火星着陆场景进行仿真。结果表明，提出的自适应滑模控制方法能够在未知扰动存在的情况下，有效实现行星探测器安全着陆，提高着陆任务的成功率。     

高转矩密度磁力齿轮的拓扑结构设计与性能比较

永磁行星齿轮和同轴永磁齿轮是两类具有不同拓扑结构和运行原理的磁力齿轮,采用定量设计比较法设计了具有相同有效体积和永磁体用量的上述两类磁齿轮,并通过有限元分析法对二者的转矩传递性能进行比较研究。研究结果表明,永磁行星齿轮较同轴永磁齿轮有更高的转矩密度和更低的转矩脉动。此外,由于永磁行星齿轮具有更加灵活的运行模式,并且能实现功率分流,使其在混合动力汽车领域有很好的应用前景。加工了一台永磁行星齿轮样机,并搭建试验平台进行了相关的试验,结果表明了该拓扑结构的有效性。     

基于参数自适应变分模态分解的行星齿轮箱故障诊断

针对变分模态分解需要人为设定模态数量以及在强噪声情况下容易造成分解错误的问题,提出了依据功率谱密度极值点自适应确定模态数量与中心频率的参数自适应变分模态分解方法,通过信号仿真分析验证了方法的有效性。基于参数自适应变分模态分解提出了一种行星齿轮箱故障诊断方法,应用于行星齿轮箱第2级太阳轮裂纹的故障诊断,行星齿轮箱传动实验台的试验结果表明:该方法能实现振动信号准确分解,有效提取和辨别出故障特征频率,实现了在强背景噪声和微弱故障信号情况下对第2级太阳轮裂纹故障的准确诊断。      

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。     

行星着陆探测中的动力学与控制研究进展

着陆探测是获取行星特性和科学数据最直接、最有效的途径,也是目前技术难度最大、最为复杂的探测方式。在行星着陆探测过程中,动力学与控制是影响任务成败的关键因素之一。文章首先分析了行星着陆探测动力学与控制研究所面临的挑战与难题;然后,针对火星和小行星的着陆探测,重点分析了火星着陆进入段和下降段所涉及的动力学与控制,小行星附着探测动力学建模与制导控制的研究现状与关键问题;最后,提出了我国在行星着陆探测动力学与控制领域的未来重点发展方向。