月面软着陆探测器地面力学试验方法研究

月面软着陆探测器的主要任务是携带有效载荷实现在月球表面的安全着陆,其经历的主要过程包括发射段、地月转移段、近月制动段、环月段、着陆段和月面工作段。软着陆探测器面临的月球环境比近地轨道卫星复杂得多。为提高软着陆探测器系统的可靠性,必须进行充分的地面试验,验证软着陆探测器的设计合理性。文章分析了月球软着陆探测器在各飞行过程中面临的力学环境,分析了力学环境对探测器系统的影响及作用效果,提出软着陆探测器需完成的地面力学试验项目,设计相应的试验方法,并给出确定试验量级的基本原则。     

“嫦娥三号”落月将携“独门武器” 有望实现多项首次探测

记者从9月4日举行的首届北京月球与深空探测国际论坛上获悉,即将软着陆月面的“嫦娥三号”将携带多种“独门武器”,实现多项首次探测。探月工程领导小组高级顾问欧阳自远院士介绍,“嫦娥三号”着陆器上除了装配有各种照相机外,还携带了近紫外月基天文望远镜,将在国际上首次实现在月球上观测恒星、星系和宇宙。     

《2011年中国的航天》白皮书公布未来五年主要任务

据国务院新闻办公室于2011年12月29日发表的《2011年中国的航天》白皮书指出,未来五年我国将开展载人登月前期方案论证。我国将按照"绕、落、回"三步走的发展思路,继续推进月球探测工程建设,发射月球软着陆和月面巡视探测器,完成月球探测第二步任务。启动实施以月面采样返回为目标的月球探测第三步任务。白皮书还指出,"十二五"期间,我国将增强现役运载火箭的可靠性和发射适应性,发展新一代     

“嫦娥二号”卫星

<正>类别:属于月球探测卫星。用途:作为我国探月工程二期的技术先导星,其主要任务是为"嫦娥三号"卫星实现月面软着陆开展部分关键技术试验,并继续进行月球科学的探测和研究。     

月球探测器悬停控制技术的研究

月球探测器近月面定点悬停是月球探测器实现月面软着陆的必要保证。提出一种近月面定点悬停的控制方案,选用常推力液体发动机和脉冲式发动机实现悬停任务。对于常推力液体发动机,以燃耗最省为指标采用最优控制,使月球探测器悬停在特定高度上;对于脉冲式发动机采用PID控制,实现月球探测器悬停状态的保持。给出具体设计方法,仿真结果表明方案可行。     

月球无人采样返回任务概念设想

分析了无人月球采样任务,包括采样及封装方式分析,飞行过程选择与轨道初步方案,月面软着陆方式选择,月球轨道交会对接的需求,月面起飞上升的要点,地球大气高速再入返回器的外形选择等。在此基础上提出了三种不同的无人月球采样返回任务概念设想,并对其进行了简要比较和分析。     

北京卫星环境工程研究所完成“探月三期”关键技术项目论证

探月三期工程的主要任务是实现月面软着陆和自动采样返回,开展月球科学探测。探测器飞行除了要经受各种力环境,冷热交变、超高真空、等离     

贺电

<正>探月工程"嫦娥"四号任务指挥部并参加探月工程"嫦娥"四号任务的全体同志:在探月工程"嫦娥"四号任务取得圆满成功之际,中共中央、国务院、中央军委向参加这次任务的全体科技工作者、干部职工、解放军指战员,表示热烈祝贺和亲切慰问!"嫦娥"四号任务是我国探月工程四期的首次任务,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现了月球背面同地球的中继通信,并与多个国家和国际     

“嫦娥”四号探测器任务概貌

<正>一前言在人类60年的月球探测历程中,完成了对月球的遥感、着陆、巡视、取样返回等多种形式的探测,获得了大量对月球的科学认识。但在"嫦娥"四号之前,还没有人类的航天器踏上月球背面荒芜的土地进行科学探测。"嫦娥"四号任务是我国探月工程又一里程碑式的任务。该探测器在2019年1月3日上午,实现了人类的航天器首次软着陆月球背     

“嫦娥”四号着陆器和月球车外观设计构型首次公开亮相

正由中国航天科技集团有限公司研制的"嫦娥"四号月球探测器将于2018年12月在西昌卫星发射中心发射,它将首次实现人类探测器在月球背面软着陆和巡视勘察。2018年8月15日,中国探月工程"嫦娥"四号任务月球车全球征名活动启动仪式在京举行,活动首次公布了"嫦娥"四号着陆器和月球车外观设计构型。截至目前,我国探月工程已完成"嫦娥"一号、"嫦娥"二号、"嫦娥"三号和探月工程三期再入返回试验任务。自2013年12月15日顺利驶抵月球表面,到2016年     

月球探测器软着陆精确建模及最优轨道设计

针对探测器月面软着陆问题,在考虑月球自转的基础上建立了月球探测器在三维空间飞行的精确动力学模型。以燃耗最优为指标,利用Pontryagin极大值原理,得到了发动机推力开关曲线和推力方向角的最优控制律。综合考虑落点位置和速度约束求解两点边值问题,得到了探测器软着陆的最优轨线。仿真研究表明本文建立的精确动力学模型相对于不考虑月球自转的动力学模型可以有效提高探测器落点位置精度。     

嫦娥一号卫星的初步科学成果与嫦娥二号卫星的使命

嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心成功发射,2009年3月1日受控落月,在轨运行495d,一共取得了1.37Tbyte的原始科学探测数据,在此基础上生产出4Tbyte科学应用数据产品。通过对这些科学探测数据的初步分析和应用研究,已经获得了包括＂我国首次月球探测工程全月球影像图＂等在内的一系列科学成果,圆满实现了预期的各项科学目标,为推动我国月球与行星科学的研究和后续月球探测工程的开展奠定了重要基础。嫦娥二号卫星在嫦娥一号卫星取得圆满成功之后,进行了一系列技术改进,作为探月二期工程的先导星,将于今年年底前发射升空。嫦娥二号卫星从发射到第一次近月制动所经历的时间由13d缩短为5d,环月轨道高度由200km降低为100km,CCD相机的像元分辨率由120m提高到10m,激光高度计测量月面高程由1次/s提高到5次/s。嫦娥二号卫星将重点开展对月面着陆区地形地貌的精细探测,试验验证相关关键技术,为探月二期月面软着陆奠定科学和技术基础。     

月球着陆器软着陆动力学建模与分析综述

为解决着陆器研发过程中着陆稳定性、能量吸收和载荷缓冲等问题,需要开展大量的软着陆动力学仿真分析。文章研究分析了过去几十年中,腿式月球着陆器软着陆动力学仿真数学模型的发展过程及一些最新的建模方法。针对软着陆动力学仿真数学模型的3个方面：着陆器模型、月面模型和着陆腿足垫与月壤的接触模型,给出了各种建模方法之间的联系,并对着...     

基于伪光谱方法的月球软着陆轨道快速优化

为了满足探月器软着陆过程中轨道实时生成的要求,研究了伪光谱方法在月球软着陆轨道优化设计中的应用。在模型处理方面,根据月球软着陆轨道的特征和优化算法的特点,对探月器软着陆轨道状态方程进行了合理的简化和转化处理,使其更适合优化数值算法求解。在算法方面,使用伪光谱方法将软着陆轨道优化问题转化为一个约束参数优化问题,并采用乘子法处理约束条件,采用变尺度法求解处理后的参数优化问题。最后,对基于伪光谱方法的月球软着陆轨道优化进行了数值仿真计算,并用极小值原理验证了仿真所得的轨道是最优轨道。结果表明,该优化处理方法具有收敛速度快、对初始控制量不敏感、鲁棒性强等优点。     

月球探测器软着陆缓冲机构触月敏感技术

简介了国外月球和火星等探测器软着陆缓冲机构＂触地＂敏感技术与应用,提出了采用冲击加速度检测的探测器软着陆缓冲机构（足垫）触月敏感触发方案,阐述了敏感触发装置的设计思想,分析了探测器软着陆触月过程的动力学响应,论述了触发装置的冲击加速度敏感检测方式与原理以及电路单元设计。该装置比较适合月球探测器软着陆缓冲机构的结构和工作特点,可以满足制导、导航与控制（GNC）主控系统设计要求。     

月面和近月空间环境及其影响

月球探测器所经历的月面和近月空间环境主要包括：月面低重力、月面温度、近月空间辐射、月壤、月尘、月面地形地貌、月面静电等。文章在对月面和近月空间环境研究的基础上,结合国外月球探测器在月球环境方面的研究成果,分析了我国月球探测器所经历的月面和近月空间环境特点及其影响效应,并提出相应的改进措施或必要的试验验证,可为月球探测器的研制提供参考。     

首次月背着陆探测的“背后”——上海航天技术研究院“嫦娥”四号探测器研制任务侧记

<正>2018年12月8日,"长征"三号B运载火箭成功将"嫦娥"四号探测器送入地月转移轨道,踏上了人类首次月球背面着陆探测的旅程。"嫦娥"四号探测器包括两器一星,即月球软着陆探测器(着陆器)、月面巡视探测器(巡视器)、"鹊桥"中继卫星。上海航天技术研究院承担了"嫦娥"四号着陆器、巡视器5个半分系统的研制任务,包括巡视器移动分系统、结构与机构分系统、测控数传分系统、电源分系统、综合电子分系统移动/机构控制与驱动组件、着陆器一次电源分系统。     

月球探测器着陆性能若干影响因素分析

软着陆缓冲装置是月球探测器的核心组成,对其着陆过程进行动力学分析 是着陆器设计的重要环节。论文以四腿悬架式着陆器为研究对象,首先在综合考虑月面非线 性变形、反推火箭残余应力、姿态控制力等基础上建立了探测器倾斜月面着陆过程动力学方 程。其次,研究了月面摩擦系数、月面着陆倾斜角度、反推火箭残余应力、着陆速度对探测 器着陆性能的影响。结果表明探测器着陆稳定性能伴随着月球表面土壤摩擦系数、月面倾斜 角度、着陆速度的升高而急速降低;探测器反推火箭残余应力虽能较大地减缓月面对着 陆器的冲击,但过大却容易导致探测器在月面反弹甚至翻滚。
     

嫦娥三号落月面 航天邮品载辉煌

2013年12月2日,携带“玉兔”号月球车的嫦娥三号月球探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空,12月14日,嫦娥三号成功着陆月面,“玉兔”号驶上月球。中国成为世界上第三个自主实施探测器月球软着陆的国家。 为此国内相关单位制发了各种纪念邮品,它们见证和记载了这段辉煌的历史。现将个人收集的邮品分为发射篇、测控篇、落月篇、巡视篇介绍如下,希望读者喜欢。     

月球探测器直接软着陆最优轨道设计

研究月球探测器直接软着陆最优轨道的设计问题。首先根据探测器直接软着陆的特点，提出了有限推力最省燃料的最优轨道设计问题；然后利用有限推力月面软着陆的最优推力控制方向的计算公式，研究了边值条件和计算方法；最后通过直接软着陆最优轨道的算例及结果分析，发现开始制动高度越低越省能量；推力方向可变时比不可变时节省能量；推力大小可变相当于采用了多级制动，对安全定点着陆非常有利。