火星土壤物理力学特性分析

火星土壤既是火星表面探测活动的主要探测对象,也是表面探测器设计中需考虑的重要因素之一。火壤的物理力学特性将直接影响着陆器着陆缓冲系统、火星车移动系统等的设计。此外,在着陆器和火星车等表面探测器的地面研制过程中,需要研制模拟火壤,形成模拟的火星表面环境,开展相关的着陆器着陆缓冲性能、火星车移动性能等验证试验。迄今为止,人类已经有多个探测器登陆火星,获取了大量的有关火壤的信息,也研制了多种模拟火壤。通过对已有火壤和模拟火壤的物理力学特性分析,梳理出火壤物理力学特性的参数范围,可为我国火星探测器的研制提供参考。     

火星摄影师 ——祝融号火星车巡视探测拍摄纪实

正1引言天问一号火星探测任务的工程目标已经圆满实现,祝融号火星车正在这颗红色星球的表面开展巡视探测,已经传回大量图片和其他科学探测数据。利用火星车拍摄的图片,既可以开展火星表面地形地貌研究,也可以用于确定火星车探测的目标,规划火星车行驶的路线,还可以为工程留下重要的图片、视频资料。为了精心设计拍摄这些图片时的构图,以及选择相机的曝光参数,火星车的地面操作控制人员被培养成了火星摄影师。     

祝融号火星车科学探测模式设计与验证

受通信能力低、能源不足等限制，祝融号火星车有效载荷科学探测需提高探测效率，以有限资源获取尽可能多的有效探测数据。祝融号火星车的巡视探测科学任务着眼于火星局部地区，包括火星车行驶时载荷探测和火星车停止时定点就位载荷探测两个主要工况。统筹考虑祝融号火星车移动能力、通信能力、能源能力、热控能力等约束，合理划分工程活动和科学探测活动可用的资源，协调使用火星车的桅杆和移动系统，优化组合各载荷工作模式，设计了高效载荷探测模式。该探测模式与基于工作模式表的自主探测控制方式相结合，解决了资源受限情况下的多载荷协同探测难题。祝融号火星车有效载荷系统圆满完成了预期探测任务，设计的科学探测模式全部得到在轨验证。结果表明这些模式设计合理有效，满足安全、自主、高效开展科学探测的需求。     

国内外航天动态

正国内动态祝融号火星车完成既定探测任务8月15日,祝融号火星车已在火星表面运行90个火星日(约92个地球日),累计行驶889米,所有科学载荷开机探测,共获取约10GB原始数据,祝融号火星车圆满完成既定巡视探测任务。此时,火星车状态良好、步履稳健、能源充足,后续将继续向乌托邦平原南部的古海陆交界地带行驶,实施拓展任务。     

猎兔犬2号离奇失踪

让人充满期待的欧洲火星快车探测器在圣诞节前夕成功抵达火星轨道，并向火星释放猎兔犬2号火星登陆器，不幸的是“圣诞有礼”的节目没有预期上演，地面控制中心与猎兔犬2号失去联系。本来要和美国双胞胎火星车共同演绎的火星登陆三重奏，也少了前奏。     

天问一号进入下降着陆过程GNC关键技术

正1引言我国首次火星探测任务天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器(包括进入舱和祝融号火星车)组成,通过一次任务实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标[1]。天问一号探测器于2020年7月23日成功发射,2021年2月10日进入火星环绕轨道,2021年5月15日7时18分,着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选区,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。     

“好奇”号火星车的利器

<正>当地时间2011年11月26日,美国航空航天局的核动力火星车"好奇"号在卡纳维拉尔角空军基地发射升空。这辆火星车重1吨,将把火星探测提升到一个新的高度。"好奇"号的体积与一辆汽车相当,是美国航空航天局耗     

美国成功发射毅力号火星车，迈出火星采样返回第一步

正"火星2020"(Mars2020)是美国国家航空航天局(NASA)的一项火星巡视探测任务,于北京时间2020年7月30日19:50由宇宙神-5-541(Atlas-5-541)运载火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射。该任务的科学探测目的为探寻火星过去的宜居条件,探索火星表面远古的生命痕迹,并采集火星岩石和土壤样品,将其存储在容器中,供未来的火星采样返回任务带回地球。"火星2020"探测器携带毅力号(Perseverance)火星车,将于2021年2月18日着陆火星表面,工作时间为至少1个火星年(687个地球日)。     

机遇号和勇气号五岁了!

2004年1月,勇气号和机遇号火星车先后登陆火星.如今这两辆火星车登陆火星已经5年,但未来仍可能大有作为.     

下一代火星车在哪着陆?

自发走到一起的行星科学家们正在为下一代火星车平安驶过资金的泥潭和科学的荆棘而不懈地努力……谈到火星探测,地质学家热衷于岩石,而建造火星车的工程师们则正好相反。为此2007年10月底科学家们齐聚一堂来商讨美国航宇局(NASA)的下一代火星车"火星科学实验室"(MSL)究竟该在哪儿着陆(第二届MSL着陆地点工作会议,关于第一届会议的介绍可参见《太空探索》杂志2007年第9期第28页)。在十几轮的激烈投票之后,名单上的着陆地点所剩无几。     

“天问”落火，“祝融”开工——我国首次火星探测任务取得圆满成功！

正2021年6月11日,国家航天局在京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,公布了由"祝融号"火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、"中国印迹"和"着巡合影"等影像图。首批科学影像图的发布,标志着天问一号"绕、着、巡"目标的实现,我国首次火星探测任务取得圆满成功。     

中国首次火星探测任务地面应用系统

中国首次火星探测任务(HX-1)计划2020年通过一次发射实现火星环绕和着陆巡视,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。地面应用系统是首次火星探测任务工程五大系统之一,主要负责科学探测计划制定,有效载荷运行管理,探测数据的接收、处理、解译和管理,组织开展科学数据的应用和研究等任务。在分析国外类似系统和火星探测地面应用系统的特点和难点基础上,从系统的主要任务和技术指标出发,介绍了系统总体布局、分系统主要功能、组成和设计。     

基于多源影像的"祝融号"火星车高精度定位

2021年5月15日,中国"祝融号"火星车成功登陆火星乌托邦平原南部,首次独立在一次任务中成功实现"绕、落、巡"的探测目标.火星车高精度定位对于火星任务的顺利实施和后续科学研究都至关重要,如火星车路径规划和规避危险区域.详细介绍了基于多源影像的"祝融号"火星车定位方法,采用由粗至精的策略实现了着陆点在轨道器高分影像的精...     

“祝融号”火星车反射面天线设计

针对“天问一号”火星探测器“祝融号”火星车的探测通信任务需求,提出了一种X频段轻小型宽频圆极化反射面天线。该反射面天线采用了新型一体化紧凑馈源技术,实现馈源长度和口径减小20%的同时提高了反射面天线的口径效率,抵挡了火星的尘埃影响。经过对馈源进行的仿真优化,最终实测结果表明,该天线在7.1～8.4GHz内口径效率可达62.3%,在深空探测的工作频带范围内具有较好的增益、驻波和圆极化特性,该天线已成功应用于“天问一号”火星探测器“祝融号”火星车。     

关于2030年前火星采样返回科学任务的展望

火星采样返回对于认知类地行星起源和生命宜居性、奠定未来载人登火基础具有重大意义，是下一代火星探测任务的重点目标。目前美、日、中均已公布火星采样返回任务的计划或相关设想。美国火星采样返回任务预计时间跨度逾10年，将与欧洲空间局合作研制发射样品返回着陆器、样品收集火星车和返回地球轨道器等，将毅力号火星车采集的样品带回地球。日本计划开展火卫一采样返回任务。分析国际采样返回任务方案，有助于中国火星任务的科学目标凝练和工程方案设计。      

火星将迎来首架无人机

正2020年7月30日,美国火星2020探测器从佛罗里达州升空。与以往的火星任务不同的是,这次不仅携带了毅力号火星车,而且还有一个"小家伙"跟随升空,它就是即将在火星上翱翔的首架无人机——"机智号"。"机智号"有多大美国最近的这次火星探测任务主要是将毅力号火星车送上火星,"机智号"不过是个"添头",因此它一点也不起眼。这从对它们的投入就可以看出来:"毅力号"耗资24亿美元,而"机智号"仅仅0.85亿美元。     

人去火星的三只拦路虎

<正>早在上个世纪70年代,人类已经登上了月球,12名美国阿波罗航天员在月球上生活几天后,安全地返回地面。21世纪,人类的外太空探测目标已经不局限于月球,而是瞄向更远的火星。移民火星,一直是人类的梦想。两大难题要实现载人火星探测,远非载人登月任务那样简单,需要突破工程技术和医学方面的许多难题。首先是工程技术方面的难题,火星离地球最近     

火星探测器轨道运动建模的时空基准转换研究

火星探测的理论研究和工程实践需要一套便于描述火星探测器轨道运动的时空基准转换体系,环火星轨道的探测任务期间需要给出探测器以火星为基准的运动信息,而地面测控只能获得探测器以地球为基准的运动信息。为此,文章定义了一套新的以火星为基准的坐标系以及过渡到以地球为基准的坐标系,并给出了各坐标系转换的求解方法。最后,对以文中所提出的时空转换基准为基础建立的火星探测器轨道运动模型进行数值仿真,并将计算结果同STK进行了比较,验证了该时空转换体系的正确性。     

中俄联合火星电离层星-星掩星探测

中俄联合火星星-星掩星探测是人类首次在火星空间环境进行此类的联合试验。用于探测火星电离层的星-星掩星技术较以前星地间的探测技术相比,有可接收高信噪比信号,反演精度高,可探测火星上太阳天顶角大于43°,或者小于138°的区域电离层等优点。本文介绍了中俄联合火星星-星掩星探测方案、基本原理,给出了主要技术指标、地面模拟测试结果。     

勇气号在火星上发现微生物宜居地

□□美国航空航天局表示,勇气号火星漫游车在火星表面有了一个最重大的发现:火星车的车轮掀开了一小片火星泥土,通过分析证明,过去这里的环境可能非常适合微生物生存。火星漫游车项目的首席科学家史蒂夫·斯库里斯表示,在地球上,类似的泥土一般都是细菌聚集的场所。科学家将此次发现形容成是一次幸运的发现。之前,勇气号一直拖着一个坏掉的轮子前行,在火星表面留下了一条深深的划痕。2007年5月,火星探测任务的科学家发现一些被掀起的泥土比通常情况下的颜色更鲜艳。他们通过进一步研究发现,这里的硅土(玻璃的主要成分)含量极其丰富,于是科学…