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。     

美国起源号探测器完成大部分科学任务

2001年8月8日美国起源号探测器发射升空,主要目的是搜集太阳风粒子,用于研究有关太阳系的起源和演化等方面的问题,总投资约2.6亿美元。探测器在2001年12月3日-2004年4月1日(共850天)进行采样,采集了约10～20μg太阳风粒子。2004年4月1日,探测器完成采样任务后开始返航。2004年9月8日,在探测器返回舱返回地球大气层时,由于重力开关装置的电池故障,返回舱降落伞没能按原计划打开,返回舱以320km/h的速度坠落在犹他州的沙漠上,而且变形损坏,一半撞入地面并裂开,搜集到的太阳风粒子受到污染。虽然大量样品受到污染,但经过努力,美国航空航天局科学家恢复了大量样品,在对搜集到的样品进行检查后认为,太阳风粒子样品基本保存完好。2008年3月,美国航空航天局宣布起源号任务成功完成了大部分既定科学目标。     

一种深空粒子采样返回探测器构型设想

以太阳风粒子、深空尘埃等为目标的采样返回探测任务是空间科学与深空探测研究的热点方向之一。对“星尘号”“起源号”两个典型采样返回探测器的构型进行了分析,并梳理了其主要构型特点。结合我国月地高速再入返回飞行器的构型特点,提出了一种深空粒子采样返回探测器构型的设想：总体构型由长方形主体和流线型返回器组成,主体构型适应于承载返回器和其他装器设备,返回器构型适应于样品收集和再入返回气动外形。设计方案采用了充气式采样器进行粒子收集,具有体积小、重量轻、折叠效率高、展开可靠、工程实施简单等特点,并采用了可重复收拢展开的太阳翼,能够适应收集不同类型深空粒子的需求。     

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。      

卢森堡议会通过空间资源法

<正>ESA网站2017年6月8日报道,利用Rosetta彗星探测器测量彗星67P上的氙同位素,首次以定量方式揭示了彗星与地球大气之间的关联。研究表明地球原始大气中的氙约有1/5可能来自彗星,相关论文发表于Science。氙是最重的稳定稀有气体,通过对地球、火星、小行星陨石、木星和太阳风等进行采样,研究各类氙同位素的相对丰度。在当前的地球大气中,较重的氙同位素丰度更高,这是由于较轻的同位素更易散逸。20世纪70年代,通过研究氙的散逸效     

美国星尘号探测器首次实现彗星采样返回

星尘号探测器任务是美国航空航天局(NASA)喷气推进实验室的一项行星际探测任务,也是第1项收集彗星尘埃并将样品带回地球的采样返回任务,其主要目的是研究怀尔德-2彗星及其彗发的组成。该探测器于1999年2月7日发射,经过4.6×109km的飞行之后,返回舱于2006年1月15日在地球着陆。星尘号探测器在7年的航行期间,共环绕太阳飞行3次。飞向彗星的途中,星尘号的气溶胶收集器在2次绕太阳飞行期间收集了星际尘埃(2000年2-5月和2002年8-12月)。2004年1月2日,星尘号在距怀尔德-2彗星240km处飞过,收集了彗发的尘埃样品,并拍摄了冰彗核的详细照片。此外,星尘号还于2002年11月2日在距离小行星安妮法兰克(小行星5535)3300km处越过,并拍摄了照片。     

西德、美、英将联合研制太阳风实验卫星

西德、美国和英国正在联合发展一项三颗卫星的太阳风实验计划,每国提供一颗,专门从事有源磁层粒子示踪探测任务。又称为有源磁层粒子示踪探测器(AMPET)。在太阳风和地球磁场尾部释放钡离子和锂离子,以研究太阳风进入地球磁层的质量转移和磁层内部和尾     

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     

NASA最新宇宙探测计划

２１世纪初，美国国家宇航局（ＮＡＳＡ）最感兴趣、费用又较低的探测计划将由飞经３颗近地彗星和收集太阳风采样两项任务组成。这两项新的探测任务“成因”和“彗核旅行”（ＣＯＮＴＯＵＲ）的目的是为了更好地了解太阳、彗星和行星的起源。当美国科学家正准备从其他的探...     

“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。     

彗星的神奇现象

为什么彗星有两条尾巴?阳光辐射和太阳风会将彗星的头部"吹"出一条或者多条的尾巴,所以当彗星接近太阳时,彗尾最长,而远离太阳去时,彗尾开始缩短。事实上,大部分彗星通常有两条尾巴,一条是由尘土组成的,另一条是由气体组的,如图所示。由于彗星在太空中高速运动和行星引力的合成作用,尘土构成的尾巴会稍稍有点弯曲。由于气体比固体更轻,且更易被太阳风吹动,所以气体构成的尾巴通常是笔直的。另外,彗尾看起来都很亮,气体彗星尾巴是由于其中一些粒子本身就可以发光,尘土彗星尾巴是由于尘土颗粒反射光线,而变得闪亮。     

几种材料的磁层亚暴环模试验

<正> 一、引言星际空间存在运动着的带电粒子。当太阳风粒子到达地球磁层顶且随着太阳风粒子而来的星际磁场,指向地磁南极时,太阳风中的感应电流产生的附加场使地磁场发生畸变。迎着太阳的一面较为扁平,而背着太阳的一面形成一个很长的磁尾。在磁尾区,太阳风粒子的注入(它们的能量为几十电子伏到几千电子伏)引起了高能粒子的大量增加。这些高能粒子在     

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。     

收集彗星上的星物质

天文学家虽然热衷于从降落到地面的陨石中获取星际尘粒,可许多人还梦想从另一个来源——彗星上获得宇宙尘.电于彗星几乎不会降落到地球上(对地球来说是幸运的),所以收集足够的彗星物质就意味着要离开地球——拦截一颗彗星,而后把样品带回地球.欧洲空间机构已经制定计划,由罗塞塔使命——21世纪初期,欧洲空间机构的“基石”使命之一——实施此项任务.罗塞塔将要寻找到一颗驶向地球较近的彗星,在彗星上着陆,搜集一些冰物质,而后飞回地球.     

无人火星取样返回任务关键环节分析

无人火星取样返回探测在科学成果获取和工程能力提升方面均具有重要意义,与国外已经多次实现的火星着陆巡视任务相比,其任务周期更长,技术风险更高。取样返回飞行方式决定了任务的系统顶层设计。通过对国外研究成果的对比论证,认为应当在火星轨道附近完成交会捕获与样品转移任务,因此需要采用2个不同功能探测器:一个完成火星捕获、样品转移收纳与火地返回;另一个完成火星大气进入、表面上升与样品投送。在此基础上对大气进入、起飞上升、火星轨道交会捕获、样品转移、地球再入等关键环节进行任务分析,论证主要技术难点和初步的可实现途径。     

美国成功发射毅力号火星车，迈出火星采样返回第一步

正"火星2020"(Mars2020)是美国国家航空航天局(NASA)的一项火星巡视探测任务,于北京时间2020年7月30日19:50由宇宙神-5-541(Atlas-5-541)运载火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射。该任务的科学探测目的为探寻火星过去的宜居条件,探索火星表面远古的生命痕迹,并采集火星岩石和土壤样品,将其存储在容器中,供未来的火星采样返回任务带回地球。"火星2020"探测器携带毅力号(Perseverance)火星车,将于2021年2月18日着陆火星表面,工作时间为至少1个火星年(687个地球日)。     

星尘号飞越星尘

在彗星物质所形成的巨大“尘暴”中，美国航宇局的星尘号彗星探测器于北京时间2004年1月3日凌晨3时许近距离飞过“怀尔德—2”彗星，成功收集到彗星喷射出来的尘埃。现在星尘号已经在返回地球的途中了。它将把彗星物质带回地球供科学家进行深入的分析。     

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。     

星尘号返回地球

继2005年7月4日美国深入撞击彗星探测器在太空撞击坦佩尔-1彗星，实现了人类第一个实际接触并探索彗星的空间活动之后，2006年1月15日彗星探测再次掀起的高潮，因为这一天美国星尘号返回的首次携带彗核物质取样返回地球。2014年，欧洲的“罗塞塔”（Rosetta）探测器还将在彗星表面着陆。     

小消息

欧空局将研制彗星自动探测器欧空局委托法国马特拉公司研制一名为“玫瑰花”的欧洲自动探测器,以收集新的彗星样品。它将于2001年发射,2008年取回乔尔尤-诺维-杰罗西门科彗星的样品回到地球上。实施此项宏伟计划将与美国合作,美航宇局将保证发射,并用美国国际深空跟踪网跟踪。欧空局研制的探测器将对彗核取样,然后返回。日本也在考虑一项类似计划,他们将于1989年5月作出决定。预计日本将于90年