登陆小行星从海底起步

除了家园地球之外,人类仅仅登上了月球这一个天体,并计划着登陆火星。此外,美国航宇局还设想在不远的将来能够登上一颗近地小行星。不过,登陆小行星可能会比登陆火星更加困难。难点在于两个方面,一个是引力环境。月球的引力只有地球的六分之一,所以阿波罗登月的航天员在月球上是蹦跳着行走的。而小行星的引力如何呢？     

月球卫星轨道摄动及冻结轨道研究

利用理论分析、数值仿真与相图分析,论述了月球卫星冻结轨道与地球卫星冻结轨道的区别,分析结果表明,月球重力场存在较大异常,会引起月球卫星轨道发生较大漂移。月球冻结轨道在田谐项影响下,还存在中等周期的漂移。仅简单考虑带谐项系数,无法求得完美的月球冻结系数。月球重力场异常对绕月卫星的影响与地球相比存在很大区别。月球轨道卫星的长期运行与控制策略的设计,不能按照地球轨道卫星的传统方法。目前使用的月球引力模型精度较差,尽管基于这些不可靠的引力模型,可以得出很多有用结论,但对未来高精度的月球探测任务来说,还存在不足,需要在将来的月球探测任务中,探测高精度的月球重力场,以利于未来月球探测航天系统的任务分析与设计。     

月震是什么

发生在月球上的地震称之为"月震"。众所周知,地球每年都发生许多次地震,月球也会发生月震。月球的内部能量已近于枯竭,虽然现在它是一个几近僵死的天体,但仍然有轻微的活动,因此经常有微弱的月震发生。1969年7月,"阿波罗11号"飞船航天员登月后在月球静海西南角设置了检测月震的仪器。此后,相继在月球着陆的几艘"阿波罗"飞船又先后在不同位置放置了月震仪。月面上的6台月震仪组成了检测月震的网络,它可以记录月震发生的时间、位置、强度和震源深度。至1977年8年为止,月球上的月震仪共监测到10000多次月震活动。     

月球探测器轨道设计新方法研究

利用太阳引力摄动与月球绕飞设计地月转移轨道,是月球探测器轨道设计的一种新方法。与霍曼转移相比,这种新型轨道飞行时间较长(约三、四个月),但显著节省速度增量(可达150m/s),对月球探测器工程具有诱人的实际应用价值。对应用引力捕获设计地月转移轨道新方法,本文比较全面地论述了研究目标、研究内容、研究方法与步骤,并从大量算例中给出若干典型轨迹予以辅证。     

“天眼”飞赴广寒宫

2011年9月10日,一对专门设计用来对月球进行引力测量的卫星,GRAIL（Gravity Recovery And Interior Laboratory）,从美国卡纳维拉尔角空军基地出发,搭乘＂德尔它＂2型火箭踏上前往月球的3个月的旅程。美国航宇局表示,这对卫星的任务是以前所未有的精度测量月球各处的引力强度,这些测量资料结合以往阿波罗计划月震探测的数据,将有望加深人类对月球地质和内部构造的了解。     

空天瞭望

SMART-1探月器到达月球经过长时间的迂回飞行,欧洲SMART-1月球探测器已于2004年11月15日被月球引力俘获,安全地进入了绕月球飞行的轨道。此后几周内,该探测器将进一步调整轨道,最终将进入近月点300公里、远月点3000公里的轨道。按照计划,它将在2005年1月开始其月面科研工作。SMART-1全称为“小型先进技术研究任务”1,重370公斤,2003年9月底由阿里安5火箭发射升空,是欧洲发射的首颗月球探测器。它的任务包括在月球上寻找水冰。它将首次对月面上的关键化学元素进行全面调查,并将研究月球起源于一颗较小的行星与地球发生的一次猛烈碰撞的…     

休斯借助月球引力拯救亚星3号

休斯借助月球引力拯救亚星３号去年１２月２５日由质子号发射失败、已在今年２月按全损由保险公司赔付的亚星３卫星已开始飞往月球。卫星的制造厂家休斯公司准备利用这颗卫星做一项新试验，借助月球引力让其进入一条可供其它用户使用的倾斜轨道。这颗卫星是因质子号第三级...     

解析NASA月球空间站：定点在地月拉格朗日点

据国外媒体报道,美国宇航局计划在地球和月球的拉格朗日点（地一月L2）上建设空间站。地一月L2处于地球和月球连线的延长线上,距离月球65000km。由于处于该点的航天器还要受到太阳引力的干扰,     

德国准备钻地百米看月核

德国航空航天中心打算在2012-2013年间,实施德国有史以来第一个探月项目"月球探索轨道器"。这个探月项目其实是由两个探测器组成:一个探测器借助微波和钻地雷达,"看透"月球表面以下2～100m,了解月球的内部构造;第二个探测器能测绘月球表面微弱引力和磁场的三维彩图。由于该计划会持续4年时间,所以它还有可能捕捉到月球表面因天体撞击新形成的环形山。     

高阶次月球重力场模型截断下的低轨环月卫星轨道受摄分析

研究低轨月球卫星在月球非球形摄动和地球第三体引力摄动作用下轨道高度变化问题.首先依据Kaula准则比较分析目前国际上公认的最精确的两个重力场模型GLGM-2和LP165P,提出了在一定阶次截断重力场模型的问题,然后通过仿真不同阶次重力场模型作用下轨道高度为50km的圆形极轨道环月卫星轨道特征的变化,验证了 50km以上高度卫星非球形摄动分析时可以将重力场模型截断至一定阶次的结论,并利用截断至70阶次的重力场模型仿真得到了50km和200km圆轨道卫星无控条件下正常运行的时间.最后在仿真地球引力对200km圆轨道卫星高度影响的基础E仿真其在月球非球形和地球引力摄动作用下轨道要素变化,对低轨环月卫星轨道保持控制提供依据.     

美发射两个月球引力探测器

德尔它2-7920H-10C型火箭9月10日在卡纳维拉尔角空军站发射了NASA两个“重力恢复与内部实验室”（GRAIL）月球探测器,即GRAIL—A和B。这是德尔它2火箭从卡角空军站进行的最后一次发射。发射曾因天气和技术问题推迟两天。这项任务旨在探测月球引力场的细节．以期制作迄今最精确的月球引力图。观测数据会有助于确定月球从月壳到月核的内部构造．     

在月球／火星重力环境下航天服的活动性评价

人们所预想的以及正在由美国国家航空及太空总署（NASA）计划的未来去月球和火星的人类探险任务，将包括广泛的这些星体上进行的舱外活动（EVA）。为了月球和火星的恶劣环境下工作和进行科学探险活动，航天员穿着防护性的航天服组件是必要的。在大量的舱外活动期间，首要考虑的就是在维持工作的有效性水平及航天员相对舒适的同时，需要提供加压航天服必要的适当的活动性特点。KC－135系列飞行器低重力飞行示范就是为了评价在模拟月球（1／6地球引力）和火星（0．37倍地球引力）环境下，阿波罗、航天飞机、MK－Ⅲ先进技术模型航天服和一般活动性能特性。     

我国大型天文与空间望远镜展望

开发利用宇宙,探索人类能否在月球、火星等星体上进行采矿、无重力和无污染生产,建立无引力宇航发射台和无大气湍流天文观测站;能否利用天体剧烈活动所爆发的巨大能量并研究其能量发生机制,为人类提供新的能源;探索宇宙中是否有生命体及人类能否在宇宙中长期生活;仔细研究天体的物质构成和形状大小、化学物理性质及其坐标、运动,进一步发现和研究星系与恒星的形成与演变,研究地球的变     

环月轨道器运动中的月球物理天平动问题

采用类似对地球岁差章动的处理方法,讨论月球物理天平动对月心赤道坐标系 以及月球卫星轨道的影响。在对月球物理天平动的分析表达式与高精度数值历表进行比较的 基础上,给出了相应的月球引力位的变化及相应的坐标系附加摄动解,清楚地表明了对月球 卫星轨道影响的规律。所获结果与数值解进行了比对,证实了从定性和定量两个方面来看本 文的讨论都是有意义的,从而表明月球物理天平动分析解的简单表达式在某些问题中（特别 是定轨和预报）是有实用价值的,而且在建立轨道摄动分析解时,无需像地球卫星那样,去 引进混合形式的轨道坐标系,采用历元月心平赤道坐标系即可。最终表明：无论是采用数值 法定轨和预报还是分析法定轨和预报,均可采用统一的月心平赤道坐标系,这可避免一些不 必要的坐标转换。     

基于自适应算法的月球引力常数和J_2系数确定

针对月球引力场自主确定过程中测量噪声统计特性未知导致扩展卡尔曼滤波精度低、易发散的问题,提出了一种自适应扩展卡尔曼滤波算法。该算法通过采用改进的噪声估计器,对滤波过程中未知测量噪声统计特性进行实时估计和修正,有效地提高了扩展卡尔曼滤波器的稳定性,减小了状态估计的误差。通过与蒙特卡洛仿真,扩展卡尔曼滤波的结果比较,自适应扩展卡尔曼滤波算法加强了滤波的稳定性,并且明显提高了月球探测器轨道的确定精度、月球引力常数精度和月球J2项摄动系数精度。     

不同月球借力约束下的地月Halo轨道转移轨道设计

针对地月系L2点不同任务需求下的低耗能转移轨道设计问题,基于不变流形理论与混合优化技术,深入研究了不同月球借力约束与不同幅值Halo轨道的入轨点（简称HOI点）对转移轨道飞行时间与燃料消耗的影响,给出了HOI点选择策略。首先结合任务要求并考虑月球引力影响,在月球借力点施加不同约束条件,通过微分修正算法调整Halo轨道的稳定流形,设计月球到Halo轨道的转移轨道。采用遗传算法与微分修正算法相结合的混合优化策略,在同时考虑地球停泊轨道高度、倾角、升交点赤经与航迹角等多约束条件下,对燃料最优的地月转移轨道进行研究。最后,分析月球借力高度、借力方位角和不同HOI点对平动点转移轨道飞行时间与燃耗变化量的影响,对于考虑月球借力的地月平动点转移轨道设计与应用具有重要的参考价值。     

飞月轨道引力捕获设计方法研究

利用太阳引力摄动与月球绕飞设计的地月转移轨道（飞月轨道），与霍曼转移相比，虽然飞行时间较长（约三、四个月），但可显著节省速度增量（可达１５０米／秒），对无人月球探测器尤为适合。应用平面圆型限制性四体问题动力学模型，选择从月球出发的初始条件。借助“地心距－时间曲线”，从平面圆型限制性四体问题转换为一般的限制性四体问题。通过典型模拟计算，分析负向积分（从月球轨道出发）初始轨道参数及太阳方位对月球探测器     

研究航天重力变化对生物体影响的地面模型

研究航天重力变化对生物体影响的地面模型沈羡云唐承业一、建立地面模型的意义重力（ｇ）是宇宙中两个物体间的一种引力，其值可从零到无穷大。例如月球上的重力为０．１７ｇ，火星上是０．３ｇ，地球是１ｇ，离心机可产生大于１个ｇ的重力。使用超高速离心器则可以产生１...     

地-月系平动点及Halo轨道的应用研究

地-月系统的平动点L1点及L2点的Halo轨道在探月工程中有重要的应用价值，可分别用于地月连续通信覆盖和月球背面的探测。由于在地-月系统中太阳的引力不可忽略，特别是在长时间作用以后，其动力学行为与摄动力较小的日-地系统有明显的不同。本文分析了如何利用太阳引力进入地-月系统的L1点及L2点的Halo轨道、以及由Halo轨道进入近月轨道的问题，两者综合起来构成了一条完整的地月低能转移轨道。研究结果对探月轨道设计有一定的参考价值。     

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