Astronomy发布2019年空间科学十大进展

2019年空间科学在黑洞拍照、月球探测、小行星采样等科学前沿和热点领域取得多项引起全球关注的进展。结合美国Astronomy杂志发布的2019年度空间科学十大进展,对相关研究的科学成果、实现途径及其未来影响进行了解读。      

面向天文观测的空间科学卫星任务规划方法研究

面向天文观测的空间科学卫星任务规划是一个复杂的多目标优化问题.通过对天文观测类卫星的任务规划要素及约束条件进行抽象,建立了面向天文观测的多目标任务规划问题模型,在此基础上设计了基于NSGA-II的多目标观测任务规划算法,并通过实例进行了实验及结果分析.研究表明,该方法能够有效解决天文观测类卫星不同规模的任务规划问题.     

2020年全球重要空间科学发射任务

2020年全球重要的空间科学发射任务约10次,主要集中在行星科学,包括4次火星探测和1次月球探测。中国GECAM卫星、欧洲太阳轨道探测器以及嫦娥五号和火星探测等任务都计划发射升空,为开展空间引力波研究、太阳爆发机制、行星起源和演化等科学前沿取得发现奠定重要物质技术基础。     

欧空局选定两项空间科学任务

10月4日,负责按预算限制做出空间科学任务决策的欧空局科学计划委员会将两项任务方案作为该局“宇宙愿景”科学计划下的下一批中级任务。中选的“太阳轨道器”将同NASA合作研制,拟飞到比以往所有探测器距太阳部近的位置,而“欧几里德”望远镜将探测宇宙的加速膨胀。发射时间分别定在2017年和2019年。     

空间科学实验地面支持系统平台

相对于其他空间任务, 空间科学实验具有用户分散、实验进程控制 (遥科学实验)要求实时或准实时、多种类型空间科学数据处理要求等特点. 针对空间科学实验的特点和对地面支持系统的要求, 结合实践八号卫星(SJ-8)、探测双星(TC-1, TC-2) 和神舟系列飞船(SZ) 的空间科学实验地面支持系统的任务完成情况, 以及未来空间科学实验任务的需求, 提出了地面支持系统平台的构架设想. 该系统平台支持空间科学实验的状态监视与控制, 支持遥科学实验, 能够支持空间科学实验数据标准产品的定制处理, 满足空间科学实验多任务的要求, 具有通用性和可扩展性.     

2021年世界重要空间科学发射任务

2021年全球重要的空间科学发射任务逾10次,主要是美欧的空间天文、月球和深空探测任务,我国也将发射首颗空间地球科学卫星“广目”。此外,多个中外载人航天任务亦将为空间科学与探索搭建新的平台。     

空间科学任务协同设计论证平台

空间科学任务协同设计论证存在设计方案耦合强,数据一致性差,数据变更难,数据与流程脱节等问题.为了解决上述问题,建立了典型空间科学任务的多层数字化模型;采用图形化方式对论证流程进行建模,并建立流程与数据的映射关系;通过共享数据池的方式为多岗位用户提供多方案数据协同机制;采用消息总线对数据变更进行及时提醒;利用方案依赖关系矩阵来判别方案耦合关系,最终自动合并任务总体设计方案.作为一个分布式平台,空间科学任务协同设计平台采用Eclipse RCP和Spring技术架构,整合了Hibernate、工作流Activiti5等中间件,提供统一门户,支持多岗位、多任务、多方案、多版本的管理能力,提供论证流程监控、数据协同交互等功能.结合某空间科学任务论证验证了该平台的有效性.      

空间科学任务协同设计过程优化

为了对概念设计阶段空间科学任务协同设计过程进行合理规划, 减少设计反馈, 降低系统耦合度, 提出了设计结构矩阵(DSM)过程建模和遗传算法(GA) 过程优化算法. 该方法采用DSM对空间科学任务设计活动序列进行建模, 通过DSM描述设计活动间的信息依赖关系, DSM上三角之和代表该设计活动序列设计反馈次数; 将 DSM对应的设计活动序列视为染色体, 采用GA进行序列优化, 最小化设计反馈次数. 通过过程优化算法获取最佳设计活动序列, 优化设计过程, 降低系统耦合度. 空间科学任务实例分析结果表明, 该方法能够有效应用于空间科学任务协同设计的过程建模和过程优化, 指导设计过程的制定.     

欧洲2005-2015年空间科学发展规划

1引言 □□空间科学是以太空为研究目标、利用空间飞行器平台进行科学研究的综合性、交叉性前沿学科领域.它的研究目标包括宇宙、太阳系和日-地关系.     

超静空间科学卫星分离式主动隔振技术

针对量子科学实验、时频传递实验等项目研发的先进载荷对微振动频谱积分的特殊指标需求,研究一种分离式主动隔振技术.分离式隔振技术将卫星划分为载荷模块和服务模块,考虑两模块之间柔性连接线缆和限位弹簧,首先建立两模块的动力学模型.随后,设计基于加速度反馈的六自由度隔振控制器,考虑执行机构控制和驱动电路的电气噪音,在时域和频域仿...     

中国空间探测领域40年发展

中国空间科学学会成立的40年,是中国空间探测逐渐走进世界舞台的40年,空间探测极大推动了空间科学和相邻学科的发展,也影响到经济、军事和日常生活诸多方面.本文简要回顾了从空间探测专业委员会成立的1980年至今,中国空间探测领域的主要发展历程,包括探空火箭、高空气球、科学卫星、月球与行星探测、载人航天空间探测、遥感卫星地面站等主要项目、进展和所取得的成果,对未来若干年空间探测的发展进行了展望.     

中国返回式卫星的搭载任务—空间生命科学试验

自１９８７年以来,为充分利用中国返回式卫星的剩余载荷能力,有计划地以搭载形式进行了一系列空间科学和技术试验,取得了较好的效果,文章简要介绍了在空间生命科学试验方面取得的成果。     

量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划

针对量子科学实验卫星密钥分发实验任务规划约束条件多以及时效性要求高的特点,基于对密钥分发实验过程及约束分析,建立了约束满足规划模型.以完成时限最短为优化目标,综合考虑任务规划所需光学及数传站资源分配,利用深度优先搜索算法对模型进行求解,解决了实验过程中多要素紧耦合、强时间约束的难题.仿真分析结果表明,所提出的模型及算法有效,能够满足量子科学实验卫星密钥分发实验星地交互的需求.     

KuaFu Mission

The KuaFu mission-Space Storms, Aurora and Space Weather Explorer-is an "L1+Polar" triple satellite project composed of three spacecraft: KuaFu-A will be located at L1 and have instruments to observe solar EUV and FUV emissions, and white-light Coronal Mass Ejections (CMEs), and to measure radio waves, the local plasma and magnetic field,and high-energy particles. KuaFuB1 and KuaFu- B2 will bein polar orbits chosen to facilitate continuous 24 hours a day observation of the north polar Aurora Oval. The KuaFu mission is designed to observe the complete chain of disturbances from the solar atmosphere to geospace, including solar flares, CMEs, interplanetary clouds, shock waves, and their geo-effects, such as magnetospheric sub-storms and magnetic storms, and auroral activities. The mission may start at the next solar maximum (launch in about 2012), and with an initial mission lifetime of two to three years. KuaFu data will be used for the scientific study of space weather phenomena, and will be used for space weather monitoring and forecast purposes. The overall mission design, instrument complement, and incorporation of recent technologies will target new fundamental science, advance our understanding of the physical processes underlying space weather, and raise the standard of end-to-end monitoring of the Sun-Earth system.     

中国返回式卫星的搭载任务—空间材料科学试验

１９８７年以来，为充分利用中国返回式卫星的剩余载荷能力，有计划地以搭载形式进行了一系列空间科学和技术试验，取得了较好的结果。文章简要地介绍在空间材料科学试验方面取得的成果。     

国外金星探测发展态势及战略规划解析

当前, 欧洲以及美、俄、印等均部署了面向2030年左右的金星探测任务, 全球金星探测即将迎来新高潮. 本文系统梳理国外已发射和未来明确规划的金星探测任务, 对美国金星探测路线图进行系统研究, 分析金星探测的科学目标体系、平台任务类型、关键支撑技术体系及成熟度, 揭示国外金星探测任务特点及长期科学和技术战略谋划的新成果、新进展. 通过综合分析国际发展态势, 提出中国应把握时机尽快启动部署金星探测任务, 同时加强支持科学任务规划长期战略研究储备, 以期为中国金星任务研究和规划提供参考.