国外木星系环绕飞行任务规划研究

调研了国外3项典型的木星系环绕任务(伽利略号、朱诺号和木星冰卫星探测器(JUICE)),归纳总结了行星借力飞行、利用天体摄动演化轨道、高精度导航、限制近木点高度以及利用飞越实现任务拓展等任务规划方法。最后,提出了我国木星系环绕探测任务规划的初步设想,即以木星和木卫二为主要探测目标,采用金星-地球-地球的地木转移借力序列,以及基于木卫二、木卫三和木卫四借力方式开展木星系探测任务规划,实现飞掠、环绕和穿透多种方式的木星系探测任务。     

国外木星探测任务进展与分析

为了更好地规划我国木星探测任务,文章对国外木星探测任务的发展状况进行了调研分析。对比分析了伽利略号、朱诺号、木星冰月探测者和欧罗巴快帆任务的探测目标,并对上述任务采用的运载火箭、探测轨道与通信系统进行了分析总结。指出未来木星探测任务所需运载火箭地球同步轨道转移能力应在10 t以上,以对木卫展开全面覆盖探测,采用Ka频段作为下行数据载波。在上述分析的基础上,提出了我国木星探测的任务目标和初步规划的建议。     

木星环绕探测器电源系统设计研究

木星环绕探测任务的规划,对电源系统的设计提出了新的需求和挑战。文章结合木星及木星系环绕探测器任务各个阶段的温度、光照、辐射等空间环境特点,分析了电源方案的设计需求,并调研了以美国伽利略号(Galileo)、朱诺号(Juno)和欧洲木星冰卫星探测器(JUICE)为代表的国外木星环绕探测器的电源系统设计。根据我国的能源和航天技术发展现状,比较了同位素电源和太阳电池阵2种技术路径,提出"太阳电池-蓄电池"是木星环绕探测电源系统的可行方案。最后给出了电源系统的初步设计方案和输出仿真,并通过分析建议在低温低光照太阳电池、宽域电源控制器和太阳电池辐照防护等技术方面针对任务进行适应性改进,以满足木星环绕探测的任务需求。     

木星系及行星际飞越探测的多次借力飞行轨道设计研究

根据我国木星系及行星际穿越探测任务规划,瞄准工程方案可行,对使用多次借力的地木转移轨道及行星飞越飞行轨道进行了深入研究分析。首先,对星际飞越目标进行了探讨,明确了满足任务约束的星际飞越目标;其次,对行星际飞行序列进行了优选,从探测器发射日期、发射双曲剩余速度的平方(C3)、深空机动、木星到达C3和总的任务时间角度,对比分析了多个星际飞行序列,给出了最优序列设计结果;最后,基于工程约束,对探测器的连续发射机会进行了优化设计,给出了探测器连续8天、11天和16天发射所需的发射C3和深空机动大小需求。研究结果表明:在2029—2032年期间,木星系及行星际穿越探测任务最优的深空飞行序列为地球-金星-地球-地球-木星-天王星,最优的发射日期集中在2029年10月份。     

欧洲公布伽利略卫星导航系统信号发射频率

早在 1999年欧洲委员会已在政策报告中提出了有关伽利略卫星导航系统设计的相关要求 :“使该导航系统成为一种开放的全球系统 ,并与 GPS完全兼容 ,但要与之保持独立……”并将它作为信号任务工作组完成伽利略卫星导航系统信号设计任务的根本目标。依据上述要求 ,伽利略卫星导航系统频率和信号设计的办事机构——信号任务工作组 (Signal Task Force,简称 STF)最终确定了伽利略卫星导航系统的频率结构与信号设计方案 ,并在 9月召开的 2 0 0 1年 GPS会议上向外界公布了方案内容。为实现“与 GPS完全兼容”的设计要求 ,伽利略卫星导航系统…     

伽利略木星探测器“自焚”

美国航宇局的伽利略木星探测器在用将近8年时间对木星及其卫星进行卓有成效的研究之后,于9月21日以48.2公里/秒的速度撞向木星大气层,并被烧毁,从而结束了它长达14年的太空之旅。该计划最早提出于20世纪70年代中期,旨在通过对有“小太阳系”之称的木星系统进行研究来更好地认识太阳系的演化和系外行星特性。1989年10月18日,重1.35吨的伽利略探测器由亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空,并于1995年12月飞到木星上空。途中,它的高增益天线未能展开,使科学家们最终不得不改用低增益天线。由它携带的大气探测装置在58分钟的下落过程中向主探测器发回…     

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。     

科技成果

<正>ESA验证退役GIOVE-A导航卫星的新能力中国国防科技信息网2013年4月17日消息,2005年,ESA发射了首颗"伽利略"在轨验证卫星(GIOVE-A),其主要任务是传送"伽利略"测试信号,确保该系统能占用相关频段,并在太空环境中对硬件进行评估等。2012年,ESA确认GIOVE-A已完成既定使命,将卫星移至比原轨道约高100km的"退役轨道"(23 222km),并     

欧洲伽利略卫星导航系统进展（中）

2伽利略系统进展 2．1空间段 2．1．1伽利略卫星星座 伽利略卫星星座由30颗卫星组成（见图3）。这些卫星均匀分布在3个中高度地球轨道上．其星座构形为Walker27／3／1．并有3颗在轨备份星。卫星轨道高度为23616km．轨道倾角为560．设计寿命20年。     

木星探测器轨道计算中的动力学

针对木星探测任务中轨道计算所面临的轨道动力学问题进行研究。首先,对木星探测轨道计算中涉及的时空参考系进行概述,比较了木星动力学时(TDJ)与质心动力学时(TDB)的差异;其次,对木星的定向参数模型及转换关系进行描述,给出了木星天球参考系与固联参考系的转换关系;再次,对木星探测器定轨计算中所需考虑的动力学模型进行讨论,提供了各类摄动加速度计算所需的公式;最后,对木星探测器JUNO的星历数据进行动力学拟合,检验了动力学模型的正确性。