月球探测再入返回试验后续飞行方案研究

对于中国月球探测再入返回飞行试验的剩余推进剂,研究并设计了后续飞行方案。首先,基于月球探测再入返回飞行试验任务结束后的轨道和卫星状况,分析了可行的探测目标,确定了以日地月空间和相应平动点作为探测目标的后续飞行方案。其次,针对后续飞行方案中的轨道设计与控制需求,研究了平动点轨道直接转移入轨方法和不同系统的平动点轨道转移方法。相对于目前常见的基于不变流形的平动点转移轨道设计方法,文章方法无需进行大量的流形计算,因而计算步骤简单,计算量大大降低,尤其便于实际飞行任务应用。最后,设计了后续飞行方案的飞行轨道和相应的控制方案,同时分析了控制操作的地面测控条件。研究结果表明,基于月球探测再入返回飞行试验任务的剩余推进剂,完全可以在日地月空间开展多项具有创新性和重要应用价值的飞行试验验证,为我国后续"夸父"和月球探测等深空探测任务积累宝贵的测控技术和经验,同时为后续深空探测的"多目标多任务"设计思路提供有益借鉴。     

嫦娥一号月球探测卫星技术特点分析

嫦娥一号卫星是我国的第一个月球探测卫星,将飞行至距地球380000km的月球,实现环绕月球对其遥感探测。由于任务目标不同,嫦娥一号卫星将遇到比近地轨道卫星更复杂的空间环境和飞行控制过程,所以必须解决面临的所有新技术问题。文章介绍了嫦娥一号卫星在轨道设计、月食、热设计、制导导航、测控、数传等方面的技术特点及研制验证方法。     

发射极月卫星的转移轨道研究

极月轨道是轨道面垂直于月球赤道面的月球卫星轨道,这是新一轮的月球探测活动常用的轨道。本文对发射极月卫星的转移轨道进行了全局性的研究。转移轨道的近地点高度、近月点高度及从近地点到近月点的飞行转移时间都是预先选定的。本文采用全局迭代法找出所有满足条件的转移轨道,并对其特性进行了分析。迭代过程中所需的全局状态转移矩阵是基于矩阵微分方程和飞行器运动的微分方程一起用数值积分法求得的。     

深空探测的发展研究

简要描述深空探测的发展态势(月球探测、火星探测);21世纪初空间科学和空间探测的发展方向,进一步开展空间探测需研究和解决的关键技术,月球基地建设,载人火星飞行;并提出2020年前我国深空探测的发展研究设想。     

嫦娥一号月球探测卫星轨道设计

嫦娥一号卫星航天使命的主要科学目标是对月球及月地空间进行多种遥感探测,航天使命设计的主要和基本的部分是卫星飞行轨道的设计,其中包括在飞行过程中的轨道控制策略的设计。嫦娥一号的这条飞行轨道由三大部分组成:第一部分是绕地飞行的调相轨道,它们由周期为16h、24h、48h的三段轨道组成;第二部分是关键的地月转移轨道;第三部分是200km高度绕月飞行的使命轨道。文章给出了整个飞行轨道的设计思想。     

NASA的STEREO科学卫星绕月变轨并准备开始对日研究

[据飞行现在时网站2007年1月25日报道]由NASA戈达德空间飞行中心运营的孪生卫星STEREO(日地关系观测卫星)是NASA第3项日地探测计划任务。STEREO是首次利用月球引力改变多个航天器轨道的任务,这两颗卫星由一枚火箭送入各自轨道。卫星轨道和绕月变轨机动由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的任务设计工程师们设     

一九九○年世界航天十大新闻

1990年12月29日《中国航空航天报》社、《世界导弹与航天》和《国外空间动态》杂志编辑部,邀请我国部分著名航天技术专家和有关部门的科学家评选出1990年世界航天十大新闻。 这十大新闻是: 1.哥伦比亚号航天飞机创飞行时间最长纪录。1月12日,美国哥伦比亚号航天飞机回收了“长期暴露设施”,这次飞行是计划中的美国航天飞机最后一次商用飞行,它创下了航天飞机飞行时间最长的纪录(10天21小时36分)和着陆重量最大的纪录。 2.日本成为世界上第三个探测月球的国家。1月24日,日本发射一颗飞天—A月球探测器,并于3月19日进入绕月球飞行的轨道,使日本继美苏之后成为第三个探测月球的国家。 3.空射型运载火箭首次投入商业飞行。4月5日,机载飞马座火箭由B-52型飞机在空中投放后发射,将两颗小型卫星送入轨道。     

地月Halo与DRO支持的往返月球任务轨道

面向未来载人月球与深空探测任务需求,针对地月系统中低能往返环月轨道与平动点轨道的转移设计问题进行研究,在不同三体轨道下系统分析了环月轨道变化对任务飞行时间与燃料消耗等关键参数的影响,并提出月球往返轨道初值猜想搜索策略。为解决设计变量初值敏感性问题,结合空间不变流形与目标平动点轨道构型特性,采用微分修正算法快速构造初始转移轨迹。在同时考虑近月点与燃料最优转移多约束条件下,通过多重配点打靶法与序列二次规划算法对环月轨道与平动点轨道间往返轨迹进一步研究,并推导了约束方程的梯度公式提高计算效率。为分析往返轨道特性与验证设计策略的有效性,针对不同环月轨道倾角、三体轨道幅值等参数变化与转移时间、燃耗的关系进行分析,设计结果对探月飞行器近月空间部署往返轨道设计及参数选取具有重要的参考意义。     

知识资料窗

空间探测器空间探测器就是对月球和月球以远的天体和空间进行探测的无人航天器，又称深空探测器。空间探测器包括月球探测器、行星和行星际探测器。空间探测器是深空探测的主要工具。深空探测主要包括月球探测、行星探测和行星际探测。探测的主要目的是：了解太阳系的起源...     

嫦娥二号卫星技术特点分析

嫦娥二号卫星是我国的第二颗月球探测器,作为探月工程二期的先导星进行飞行试验,并试验探月工程二期的部分关键技术,以深化月球科学探测。文章介绍了嫦娥二号卫星在轨道设计、高灵敏度X频段深空应答机等6方面的技术特点及解决措施。     

利用地月间空间站的载人登月飞行模式分析

为提高空间站利用率,降低载人登月任务成本,有效开发地月空间,研究了基于地月空间不同轨道空间站的载人登月飞行模式。首先对比直接往返登月飞行模式,对基于空间站的载人登月飞行模式进行任务分析,通过空间站将载人登月任务解耦为载人天地往返任务和登月任务两部分;其次通过轨道设计和稳定性分析提出考虑登月任务需求的地月间空间站可运行轨道和停泊点;最后建立一套飞行模式评价模型,从速度增量需求、飞行时间、空间环境、登月任务窗口、测控条件、交会对接技术难度、后续任务支持性和任务可靠性方面对6种不同位置空间站的登月飞行模式进行分析和定量评价。评价结果表明基于L2点Halo轨道空间站的载人登月飞行模式为更优飞行模式。     

载人小行星探测的任务特点与实施途径探讨

介绍了载人小行星探测的发展现状,对目前美国基于"猎户座"飞船的载人小行星探测的概要方案进行了描述,包括探测器系统组成、运载火箭和飞行方案等内容。从速度增量、目标星引力等方面,分析了载人小行星探测的任务特点,并与载人火星探测、载人月球探测以及无人小行星探测的任务特点进行了比较。给出了载人小行星探测的实施途径建议,包括目标星选择、载人飞船系统设计等。讨论了其所涉及的推进、星际飞行安全保障、小行星表面行走等关键技术。研究结果可为我国开展载人深空探测提供参考。     

The explorer's complex

It is time to think about the rationales of space exploration, more than 50 years after the beginning of human space flight. Between J.F. Kennedy words (“landing a man on the Moon and returning him safely to Earth”) and the Mars One, what means today the dangers of exploration, or the concept of “representative of mankind” applied to the astronauts? Beyond the financial, technical and human risks, exploration, and today space exploration, belongs always to the human identity, the way to confront human nature (especially imagination) to the reality of time and space.     

The future of space medicine.

In November 2000, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) and its partners in the International Space Station (ISS) ushered in a new era of space flight: permanent human presence in low-Earth orbit. As the culmination of the last four decades of human space flight activities. the ISS focuses our attention on what we have learned to date. and what still must be learned before we can embark on future exploration endeavors. Space medicine has been a primary part of our past success in human space flight, and will continue to play a critical role in future ventures. To prepare for the day when crews may leave low-Earth orbit for long-duration exploratory missions, space medicine practitioners must develop a thorough understanding of the effects of microgravity on the human body, as well as ways to limit or prevent them. In order to gain a complete understanding and create the tools and technologies needed to enable successful exploration. space medicine will become even more of a highly collaborative discipline. Future missions will require the partnership of physicians, biomedical scientists, engineers, and mission planners. This paper will examine the future of space medicine as it relates to human space exploration: what is necessary to keep a crew alive in space, how we do it today, how we will accomplish this in the future, and how the National Aeronautics and Space Administration (NASA) plans to achieve future goals.     

Physiology, medicine, long-duration space flight and the NSBRI

The hazards of long-duration space flight are real and unacceptable. In order for humans to participate effectively in long-duration orbital missions or continue the exploration of space, we must first secure the health of the astronaut and the success of such missions by assessing in detail the biomedical risks of space flight and developing countermeasures to these hazards. Acquiring the understanding necessary for building a sound foundation for countermeasure development requires an integrated approach to research in physiology and medicine and a level of cooperative action uncommon in the biomedical sciences. The research program of the National Space Biomedical Research Institute (NSBRI) was designed to accomplish just such an integrated research goal, ameliorating or eliminating the biomedical risks of long-duration space flight and enabling safe and productive exploration of space. The fruits of these labors are not limited to the space program. We can also use the gained understanding of the effects and mechanisms of the physiological changes engendered in space and the applied preventive and rehabilitative methods developed to combat these changes to the benefit of those on Earth who are facing similar physiological and psychological difficulties. This paper will discuss the innovative approach the NSBRI has taken to integrated research management and will present some of the successes of this approach.     

空间短时飞行试验工具的应用与展望

空间短时飞行试验是指以探空火箭、气球、亚轨道重复发射工具等为主要实现手段,将待试验对象发射到一定高度,进行科学实验和技术验证的研究方法。对空间短时飞行试验工具的发展历史和应用现状进行综述,对探空火箭、气球、亚轨道重复发射工具在科学观测、新技术试验中发挥的作用进行总结和概括,以NASA飞行机会计划FOP为例,对其在有效载荷技术成熟度评估中的应用情况进行了重点阐述,结合我国空间科学探测和空间技术试验的迫切需求,对空间短时飞行试验工具在我国的应用前景进行了展望和预测。     

月球基地结构形式设想

月球基地建设是载人航天、深空探测技术发展的一个重要方面。根据月面环境特点和航天工程需要,对充气式结构和硬式结构的月球基地结构形式进行了分析,讨论了两种结构形式的优势和不足,并提出了基于两种结构形式的组合型月球基地的设想,为将来月球基地的建设提供参考。     

国外深空探测推进技术发展及启示

推进系统为探测器的飞行提供所需的控制力和控制力矩,一定程度上决定了探测器的规模、最远飞行距离,乃至任务的成败,是探测器的重要分系统之一。为满足不同的深空探测任务需求,国外发展了多种形式的推进技术,但总体上仍以化学推进为主,部分采用了电推进系统,并在发展高性能低温推进技术等。对国外典型探测器推进系统进行了叙述,分析了其技术特点和发展趋势,并分别针对无人探测和载人探测应用探讨了对我国开展深空探测推进技术研究的启示。     

The next steps in exploring deep space—A cosmic study by the IAA

This paper presents the results of an IAA cosmic study on the Next Steps in Exploring Deep Space, the goal of which is to provide a vision for the scientific exploration of space by humans in the first half of the 21st Century. The study provides a roadmap for a systematic, logical, and science-driven plan for exploration of the Solar System and unlocking the mysteries of the Universe—a program that builds gradually and systematically to establish a permanent presence at each outpost along the way, and that builds the communications, transportation and other logistical infrastructure as it proceeds. The study suggests a set of long-term scientific goals for space exploration that provide the context for carrying out scientific investigations at specific destinations in space. An architecture is derived for the space flight infrastructure required to pursue these science goals at the specified destinations, including examination of the relevant policy and public engagement in this enterprise.     

中国航天发展历程与启示 ——2009年空间环境与材料科学论坛大会报告

文章指出我国在应用卫星与卫星应用、载人航天和深空探测三大航天领域取得了巨大成就,为中国的经济、社会发展做出了巨大贡献,也展示了中国的综合实力。经过几十年的发展,中国进入太空能力得到了很大的发展,但在太空利用能力和太空控制能力的建设上还有更大的发展空间。随着我国航天事业的发展,用户对航天器的高可靠、长寿命的要求迫切,作为航天器功能实现的技术基础,环境、材料等基础研究工作应该去适应这种发展需求,加快基础能力的建设与发展。