极地悬停航天器轨道动力学特性与轨道维持

针对高纬度地区地球同步轨道卫星存在覆盖盲区的问题,提出了一种长期悬停在极轴上空的极地悬停航天器轨道方案。基于日-地三体模型推导了连续推力控制下的极地悬停航天器轨道动力学模型,并针对悬停高度固定和自由两种模式分析了其推力需求特性和燃料消耗。结合工程实际,对采用电推进和太阳帆混合的极地悬停航天器进行了质量核算和寿命分析。结果表明:考虑电推进自身质量,自由悬停模式较固定悬停模式燃料消耗少,但有效载荷质量减小;太阳帆在当前的帆膜技术下不具有提高有效载荷质量的优势,但未来随着材料的发展太阳帆技术的优势会逐渐显现。文章提出的极地悬停航天器可实现对高纬度地区的连续和实时覆盖。     

地球同步轨道薄膜太阳帆的姿态轨道控制方法

薄膜太阳帆（FSS）是集推进、发电和姿轨控功能于一体化的超大型挠性太阳帆式航天器，通过调整薄膜反射率产生可变推力和力矩，实现其姿态和轨道运动控制。结合薄膜太阳帆在地球同步轨道运行时的受力特性进行了轨道漂移分析。通过建立薄膜太阳帆动力学模型及受力模型，提出了调整帆面角度轨道修正方法以及基于薄膜光压力矩角动量卸载的长期在轨对日定向面内双轴动量轮稳定控制方法。通过系统仿真验证表明所提的轨道修正和对日定向控制方法是合理有效的，可使薄膜太阳帆长期在定点位置维持对日定向。     

太阳帆飞船:让我们飞得更远

２０００年７月２０日，俄罗斯潜艇用一枚经过改装的“波浪”型导弹，在巴伦支海成功地进行了太阳帆飞船的发射实验。名为“宇宙１”号的太阳帆飞船装在导弹弹头中，其中的太阳帆在发射过程中处于折叠状态。当导弹弹头在液体燃料发动机的推动下进入远地点约１２００千米的太空轨道后，飞船与弹头分离，并缓缓地张开了两个花瓣状、总直径约２６米的太阳帆。这艘太阳帆飞船在近地轨道飞行约２５分钟后，按预定计划返回了地球，并准确降落至俄勘察加半岛。本次发射升空的“宇宙１”号为历史上第一艘实验型太阳帆飞船，它是由俄罗斯马克耶夫科学…     

美国行星协会计划建造下一个太阳帆

在2005年6月第一艘太阳帆“宇宙1号”发射失败后，美国行星协会开始考虑利用“宇宙1号”的备用组件建造另一艘太阳帆，最早将于2006年底发射。“宇宙1号”在6月21日“波浪”号潜射火箭飞行失败时失去联系。俄罗斯调查者们7月末得出结论：由于该火箭的第一级发动机过早关闭，而导致了“宇宙1号”未能进入轨道。但是，根据地面站接收到的遥感信号，行星协会一直相信“宇宙1号”可能曾经短暂进入了轨道。由于出口控制的限制，行星协会不能参与事故调查，他们对俄罗斯调查者们的信息交流水平感到不满。如果发射一个新的太阳帆，行星协会计划使用其它的运载火箭，或是作为“宇宙-3M”火箭的主载荷，或是作为“第聂伯”、“联盟”或“阿里安”运载火箭的第二有效载荷。     

“宇宙1号”6月发射升空

2005年6月21日，在巴伦支海海域，俄罗斯潜艇发射的洲际弹道导弹顶端将携带“宇宙1号”太阳帆太空飞船升空。美国行星协会同宇宙工作室联合研发的“宇宙1号”将成为第一个真正以太阳光为动力的“太空帆船”。6月15日，“宇宙1号”被安装在经改装的“波浪”洲际弹道导弹的弹头部，很快将由俄罗斯的DeltaⅢ潜艇水下发射。成功发射的“宇宙1号”经过在轨自检后，     

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。     

人工拉格朗日点附近的被动稳定飞行

利用太阳帆能在三体问题中实现人工拉格朗日点,人工拉格朗日点克服了经典拉格朗日点位置固定的缺点,研究人工拉格朗日点的被动控制对深空探测有重要的意义。理论上人工拉格朗日点都不稳定,研究表明在被动控制下存在某些人工拉格朗日点的稳定特性与稳定平衡点非常接近,在工程上可以认为稳定。被动控制可以通过设计太阳帆来实现,本文给出了被动稳定太阳帆的设计,在该设计下考虑轨道和姿态的耦合动力学方程。基于该耦合方程研究了人工拉格朗日点的稳定性。仿真结果表明被动太阳帆使得人工拉格朗日点稳定。     

地球同步卫星远地点变轨期间的三轴姿态稳定

本文提供了地球同步三轴稳定卫星在远地点变轨机动过程中的卫星动力学模型,其中考虑了刚体、液体晃动和帆板振动的耦合,这些模型经过实际工程验证,证明是正确的。本文还给出了控制器结构,它由PID和各种晃动滤波器及帆板挠性滤波器组成。工程设计证明,这种控制器结构可满足设计要求且简单可靠。本文还给出了系统稳定性分析结果及数字仿真结果。     

空天瞭望

俄飞船将送马来西亚宇航员上天俄马两国航天局称,作为国际空间站一项科研任务的一部分,俄罗斯将在2007年10月利用联盟号飞船将马来西亚第一名宇航员送入太空。马国家航天局局长表示,2007年将是第一颗人造地球卫星发射50周年,是一个很好的年份。目前马方还没有确定这名宇航员的人选,但称报名者已超过3700人。双方在2003年8月俄总统普京访马期间就这一问题签署了一份协议。印明年发射返回式卫星印度将于明年把其第一颗可重复使用的返回式卫星送入极地轨道,从而成为少数几个掌握返回式航天器技术的国家之一。目前世界上只有美国、法国、俄罗斯…