美国正在开发月球着陆器传感器技术

美国航空航天局（NASA）正在开发的月球着陆器传感器技术,属于该局的自主着陆和危险避免技术（ALHAT）项目,旨在发展降落和着陆制导、导航和控制（GNC）软硬件技术。这些技术用于实现月球着陆器的自主识别及制导,使其能安全着陆并判断下降过程中的着陆危险。     

基于蒙特卡罗法的月球探测器着陆稳定性分析

为了验证月球探测器的软着陆性能,建立了月球探测器着陆过程多体动力学仿真分析模型.由于探测器着陆地点及初始着陆条件的不确定性,采用蒙特卡罗法对探测器的着陆稳定性进行了研究.为了提高蒙特卡罗模拟的效率,采用了基于均值估计相对误差的蒙特卡罗模拟终止准则,从而在保证精度的前提下减少计算成本.通过着陆仿真试验,获得了探测器在给定坡度的月面上着陆时,各着陆性能参数的分布均值、方差及相应的置信区间等统计学结果,并计算了探测器安全着陆的可靠度.     

月球软着陆动力下降制导控制技术综述与展望

未来的月球着陆任务将着力于开发月球资源、建立月球基地,这些都离不开月球软着陆技术的支持;而要实现探测器在预选点安全精确地着陆,就离不开动力下降制导控制技术的支持。本文系统地总结了两种成功的月球软着陆及其制导方式,对已有的制导控制方案及其研究进展进行了详细的阐述和对比分析。以未来的月球采样返回和月球基地任务为潜在工程目标,对下一代的月球软着陆动力下降的制导控制及其所涉及的关键科学技术问题进行了比较全面的分析和展望。     

嫦娥首登月背 玉兔二巡广寒

<正>1月3日,透过嫦娥四号探测器相机的镜头,人们第一次近距离看到了月球背部的模样。当天10时26分,中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过"鹊桥"中继星,传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。"嫦娥四号"着陆的全过程牵动人心。上午9时许,"嫦娥四号"从月球正面上空出发,一路掠过"阿波罗""勘     

月船-3成功着陆月球 印登月雄心终获实现

<正>2023年8月23日20:34，印度月船-3(Chandrayaan-3)探测器成功在月球南纬69.37°、东经32.35°附近区域着陆，印度成为继苏联、美国和中国之后，第四个在月球表面成功着陆的国家。在历经四年前月船-2着陆失败的挫折后，月船-3着陆终获成功，印度自此进入“月球着陆俱乐部”，这极大地增强了印度人民的自豪感和自信心，对提升印度的国家影响力具有重要意义，印度总理莫迪称这是“新印度胜利的呐喊”。     

NASA研究月球基地计划

美航宇局月球基地工作小组经过研究得出结论说,美国可以在15—20年内实现月球基地着陆计划,建立月球基地所需费用和阿波罗月球着陆计划的差不多,或者说低于美国国民生产总值的百分之一(阿波罗计划费用约是250亿美元,相当于1984年美元值的750亿美元。美国1983年的国民生产总值为33万亿美元,百分之一为330亿)。     

嫦娥三号何处安家?

<正>实现着陆器在月球表面软着陆是嫦娥三号此行最为引人注目的一笔,实现这一目标的关键有三个:一是着陆器能否在月面上成功着陆,二是着陆器在哪里着陆,三是着陆器着陆后能否完成科学探测任务。让我们先来看看月球探测软着陆场选择需遵循哪些原则?科学家认为,为了完成月球软着陆探测任务,软着陆区域的选择应该既能满足科学探测的需要,又具有实现可行性。比如,选在月球的背面肯定是不行的,因为非常不便于与地面的通信联系。那么,中国选择探测器软着陆区应该遵循哪些原则呢?     

圆珠笔拯救了宇航员

＠霍超元这是一段鲜为人知的趣闻，发生在月球上。１９６９年７月２０日，阿波罗１１号宇宙飞船的登月舱在月球赤道附近的静海着陆，宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林先后走出登月舱。他们工作了两个半小时之后，带着月球土壤和岩石，返回登月舱，准备乘坐他们的“上升级”重新进入月...     

基于Unity3D的月面复杂地形场景构建及模拟驾驶系统

为了验证未来月面复杂地形操控技术方案,基于Unity3D物理引擎对月表模型、月球物理环境以及月面光照环境进行了模拟,设计并开发了一套用于模拟月球自主进行着陆点选址以及在线航天器着陆轨迹规划的系统。该模拟系统的工作过程包含了：基于面阵雷达与立体相机信息融合的局部月表重建、基于3D重建结果的月表地形着陆代价的快速评估与自动着陆选址,以及使登陆器能够到达选址目标的最优燃料消耗着陆运动规划,实现了月球着陆器短距离自主选址着陆的模拟系统构建,同时也从仿真的角度初步验证了“地形重建-地形评估-自主选址-软着陆”这一自主着陆过程的可行性。     

基于刚柔耦合模型的月球着陆器动力学分析

基于刚柔耦合多体动力学理论,提出了一种基于三维实体造型、有限元分析与多体动力学分析的刚柔耦合动力学仿真分析方法;利用该方法建立了月球着陆器着陆动力学模型,分别在地球重力环境和月球重力环境(1/6地球重力环境)下,对某典型着陆工况下的着陆动力学进行了仿真分析,得到了着陆器着陆的缓冲性能分析结果,包括主支柱最大缓冲行程、左右辅助支柱最大缓冲行程、最大质心加速度响应;将仿真结果与试验结果相比较,验证了着陆器动力学模型的正确性以及仿真分析方法的有效性,为今后的着陆器缓冲试验提供了动力学模型和仿真分析方法.从能量角度对月球着陆器的着陆过程进行分析,弥补了缓冲试验难以进行能量分析的不足.     

月球着陆器着陆安全分析方法

月球着陆器软着陆地点选择及安全着陆实现是探月二期的关键问题.采用不考虑着陆器着陆过程中发动机控制、着陆姿态控制和动力学性能,在计算机上依据低精度月面数据和已有月面典型地形特征分布/形状模型仿真生成高精度着陆区域;根据着陆器的结构尺寸和着陆安全要求对每个安全参数进行计算、比较、判断得到单次着陆安全性,利用蒙特卡洛方法计算多次在仿真地形上的着陆安全概率.试验结果表明:采用这种方法时,着陆器的结构尺寸相同分析结果才有意义.在计算机上仿真生成着陆区域、设置着陆器结构尺寸和安全参数,使其可以用于地面系统的仿真实验,也可在月面软着陆过程中实时分析选定区域的着陆安全概率.     

月球垂直软着陆轨道初步设计

采用圆锥曲线拼接法,建立了月球垂直着陆的数学模型;推导了地月转移轨道和一些重要参数的初步设计和计算方法。通过仿真,给出了理想情况下和考虑推力大小时月球垂直着陆轨道运动特性。对运动特性的分析结果可为轨道初步设计提供一定的参考。     

阿波罗10号:最后一次登月彩排

“阿波罗10”号是宇航员登上月球之前进行的最后一次技术试验飞行。在这次飞行中,除了在月面上着陆和进行月球探险之外,“阿波罗10”号完成了所有其他任务。同时,“阿波罗10”号也完整地检测了登月程序,包括着陆失败时必须采用的应急程序。     

苏联新的月球探测计划

据苏联科学家说,苏联计划在八十年代初期发射月球极轨道器,以获得月球表面各个地区的详细数据。并计划用一个探测器从月球背面取回以前在月球三次着陆才能取回的100—150克样品。在苏联加紧这些新的月球探测计划时,美国航宇局却由于经费缺乏而决定不进行     

日本发射“白兔-重启-任务1”,拉开全球商业月球探测序幕

<正>2022年12月11日,日本i太空公司(ispace)的首次商业月球着陆任务——“白兔-重启-任务1”(HAKUTO-R-M1,简称白兔-R-M1)搭乘猎鹰-9 (Falcon-9)运载火箭发射升空,预计将于2023年4月在月球着陆。白兔-R是ispace公司研制的商业月球着陆器,以将用户的有效载荷交付至月球表面为主要目的,此次任务的用户包括阿联酋穆罕默德·本·拉希德航天中心(MBRSC)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、商业公司等。白兔-R-M1是全球首次以商业目的为核心的月球探测任务,正式拉开了商业月球探测的序幕。     

月球着陆器软着陆冲击仿真

为提高分析月球着陆器软着陆有效载荷着陆冲击响应的准确性,提出一种基于瞬态动力学的着陆器有效载荷软着陆冲击响应分析方法.根据着陆器全机结构柔性和月壤柔性对有效载荷着陆冲击响应的影响,参照某型着陆器,于MSC.PATRAN环境中建立着陆器全机柔性体模型及月壤柔性体模型,运用瞬态动力学仿真软件MSC.DYTRAN对着陆器软着陆有效载荷着陆冲击响应特性进行了仿真研究.仿真结果与试验结果具有一定的一致性.研究结果表明:使用该方法分析着陆器软着陆有效载荷的着陆冲击响应是准确有效的,能够比较逼真地模拟月球着陆器实际着陆工况.     

月球软着陆器动力学建模研究

建立准确、实用的月球着陆探测器动力学模型,是制导、导航和控制系统方案设计中的首要工作,文中月球软着陆探测器的推进剂贮箱采用横向对称分散布局的形式,并分析了布局方式对液体推进剂晃动的影响;将贮箱内液体考虑一阶弹簧质量模型,应用虚功率原理建立包含液体推进剂晃动的月球软着陆探测器从动力下降段至最终着陆段的动力学模型,并对动力学下降段进行了数值仿真,仿真结果可为月球软着陆探测器控制系统设计提供理论参考。     

月球车野外试验场建造因素分析

1前言
　　月球车是嫦娥-3探测器的重要组成部分。它是能适应月球环境,携带科学仪器在月面移动,完成探测、采样、运载等任务的航天器。这是一类特殊的航天器,不同于传统的卫星、飞船。在着陆月面之前,月球车是着陆器的有效载荷,着陆后是独立、完整的移动探测器。为此,在上天前它要进行野外试验。
　　中国月球探测工程分为三期：绕月探测,落月探测,采样返回探测。嫦娥-3任务是探月工程二期关键的一步,主要目标是实现月球软着陆探测与月面巡视勘察,将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥操作。     

俄拟2020年后发射月球车

作为建设有人月球基地的第一步，俄拟在2020年后发射两辆月球车，并在2022年发射一个着陆站。俄科学家的核心目标是研究月球极区及气体尘埃外大气层，采集土样，并找出最适宜建设月球基地的区域。     

环月降轨实现月面着陆的控制策略

针对探测器实现月面着陆的问题,对环月降轨轨道控制策略进行了研究。根据环月降轨的控制方程,将环月降轨单脉冲控制变量的不同组合与月面着陆目标参数建立了3种关系;建立了定时定点月面着陆、定点月面着陆和目标纬度区域月面着陆3种环月降轨控制策略,并给出了控制策略求解算法和步骤。针对定点月面着陆,单脉冲对半长轴和近月点高度进行组合控制,分析了环月降轨控制解空间。针对标称环月轨道/-偏差环月轨道/+偏差环月轨道,分别进行了定时定点/定点/目标纬度区域3种月面着陆的控制计算,验证了环月降轨控制策略。可应用于月球着陆、月球采样返回及载人登月等实施月面定时定点着陆任务的轨道控制。