载人火星探测任务构架及其航天运输系统研究

随着人类社会和深空探测技术的不断发展,火星探测变得越来越有吸引力.从1960年苏联发射世界上第一个无人火星探测器至今,人类已发射无人火星探测器47次,对火星进行了详细的考察.载人火星探测在探索地外生命、星际移民、推动科技发展、提升国家地位和促进人类社会进步等方面具有重要意义.航天运输系统技术是载人火星探测任务实施的基础...     

火星探测的现在和未来——各国争相奋进登陆

<正>火星是除了月球之外,人类热情最大、探测和尝试登陆任务次数最多的外星球,也是最有希望、最有条件让人类首先登陆的行星。从最早一次失败尝试,即1960年10月10日苏联发射第一颗探测器"火星1A"号,一直到最近一次成功登陆,即2018年11月26日美国"洞察"着陆器,人类共执行过44次火星探测任务,包含56个探测器任务。其中19次任务成功,25次失败,成功率只有     

欧俄合作“火星生物学”计划成功迈出第一步

正导读:2016年3月15日,欧空局与俄罗斯航天局利用"质子号"火箭,成功发射了联合研制的"火星生物学2016"探测器。探测器将于10月中旬到达火星。这是欧俄按"两步走"策略实施"火星生物学"计划的第一步,有望解答国际上当前最突出的"火星生命"科学问题。欧洲希望借此掌握火星探测核心技术,取得多项创新成果;俄罗斯则将在"火星生物学2018"任务时首次实现火星着陆和原位探测,取得火星探测技术的重要突破。本文介绍了"火星生物学"计划的基本情况,简要介绍了两次任务的探测器平台、有效载荷等内容。     

行星着陆探测中的动力学与控制研究进展

着陆探测是获取行星特性和科学数据最直接、最有效的途径,也是目前技术难度最大、最为复杂的探测方式。在行星着陆探测过程中,动力学与控制是影响任务成败的关键因素之一。文章首先分析了行星着陆探测动力学与控制研究所面临的挑战与难题;然后,针对火星和小行星的着陆探测,重点分析了火星着陆进入段和下降段所涉及的动力学与控制,小行星附着探测动力学建模与制导控制的研究现状与关键问题;最后,提出了我国在行星着陆探测动力学与控制领域的未来重点发展方向。     

“长征”五号运载火箭成功发射“天问”一号火星探测器

正2020年7月23日12时41分,"长征"五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞。中国迈出行星探测的第一步——奔向火星。这是"长征"五号运载火箭首次执行应用性发射,成功将"天问"一号火星探测器送入预定轨道。"天问"一号火星探测器由着陆巡视器和环绕器组成,着陆巡视器包括进入舱和火星车。在地火转移轨道飞行约7个月后,"天问"一号探测器将到达火星附近,通过"刹车"完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。     

苏联雄心勃勃的火星探测计划

1987年3月,在美国休斯敦举行的月球和行星科学会议上,苏联代表详细介绍了他们的火星探测计划,其最终目的是要在1996年进行从火星取回土壤样品的飞行。苏联提出的这项大规模的航天活动引起了西方代表团的震惊。     

火星EDL导航、制导与控制方案综述与启示

进入、下降与着陆（EDL）导航、制导与控制(GNC)对于成功着陆火星起着决定性作用。首先详细地介绍了火星EDL的技术需求与GNC面临的挑战;然后系统地总结了国外历次成功火星任务的EDL导航、制导与控制方案;接着有针对性地梳理了我国现有航天工程任务中可加以利用的技术基础;最后,在对比分析已有技术的基础上,对我国未来的火星探测工程EDL导航、制导与控制技术研发给出了初步的建议。     

“天问”一号任务火星环绕器总体设计

正深空探测是当今世界航天活动的重要领域,通过深空探测能够帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状,进一步认识地球环境的形成和演变过程。深空探测是一个国家综合国力和创新能力的体现,60多年来,各航天大国从未停止过深空探测的脚步。由于火星在自转周期、地形地貌等方面与地球存在诸多相似之处,火星探测一直是国际深空探测领域的热点。人类开展火星探测始于20世纪60年代,已实现了飞越、环绕、着陆、巡视、飞行等多种形式的探测,在火星大气、地形地貌与地质构造、表面物质、内部结构等方面取得众多研究成果。     

NASA成功验证了在深空探测任务中可以使用立方星

正据航天新闻网报道,2018年5月,作为二级载荷与NASA"洞察号"火星着陆器一同发射的"火星立方体一号"(MarCO)立方星,在"洞察号"着陆火星的过程中实时传回着陆信息,验证了立方星在深空探测任务中的可行性。MarCO立方星(MarCO-A和MarCO-B)最初是作为技术验证而设计的,目的是在着陆过程中提供来自"洞察号"的实时遥测中继,如果没有它,控制人员要经过几个小时才能知道探测器是否成功着陆。     

星际探测计划

随着空间技术的不断发展,苏联及其他一些国家对星际探测活动的兴趣日益增加。在今后10年中,将进行50多项重要的星际科学探测计划。新型的航天探测器将用来探测行星、小行星和彗星。在50多项探测计划中,有许多项都是政府间的合作项目,这在10年前是不可想象的。 美国航宇局计划于1993年将其火星观测器送入火星轨道,开始对火星大气层和地质进行观测。1994年,苏联将发射2个改进型的火卫一探测器。苏联的     

轻质化高性能中室压推进系统助力天问一号实现首次火星探测任务

正天问一号首次火星探测任务通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视三项工作目标,开展火星全球性、综合性的环绕探测,以及在火星表面开展区域性的巡视探测。这是一次中国航天史上深空探测的重要里程碑。本次任务的火星探测器系统由环绕探测器和着陆巡视器组成。环绕探测器只在火星的轨道上飞行,相当于火星的卫星。着陆巡视器则真正进入到火星的大气层,并在火星表面着陆。中室压推进系统是着陆巡视器的动力减速装置(图1)。     

2008年世界深空探测获得丰硕成果（中）

（二）美国行星探测收获重要成果,欧日水星探测正式启动 1．美国凤凰号火星探测器在火星极区成功着陆,并确认火星表面下存在水冰 2008年5月25日,美国凤凰号火星探测器在火星成功着陆。着陆位置是位于火星北纬65度和75度之间北极区附近一处称为“绿谷”的广阔浅谷。     

拜访火星，中国10月启程

自1962年苏联发射首个火星探测器以来的近半个世纪里,世界各国先后发射火星探测器30多个。尽管这些“火星使者”中有2／3未能完成使命,但人类探测火星的热情却丝毫不减。尤其是新世纪以来,以美俄为主的航天大国,在火星探测方面又开始暗暗地较劲。已充分掌握航天技术的中国,在火星探测方面自然也希望有所建树。2009年10月,中国第一个火星探测器——“萤火一号”（YH-1）将搭乘俄罗斯的运载火箭,踏上拜访火星的漫漫旅程。     

火星精确着陆制导问题分析与展望

美国火星科学实验室(MSL)任务成功将“好奇”号火星车着陆到火星表面,开创了火星精确着陆探测的新局面。以MSL着陆任务为典型代表,分析了目前火星着陆探测进入、下降和着陆（Entry, Descent and Landing, EDL）过程的制导方案及制导系统的发展趋势。以在火星高海拔、复杂地形区域定点着陆为潜在工程目标,归纳了火星EDL过程面临的制导主要问题。根据未来制导系统自主性和自适应性的技术需求及潜在工程任务制导面临的问题,提出了火星EDL制导方面需要解决的关键技术,并对其在未来工程中的应用潜力进行了展望。     

美国火星表面探测使命述评（上）

从1975年发射（1976年着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的＂好奇心＂火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

美国火星表面探测使命述评（下）

从1975年8月发射（1976年7月着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到MSL＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

2008年世界深空探测获得丰硕成果（上）

一、一年来世界深空探测的重要进展 2008年是世界深空探测获得丰硕成果的一年。在月球探测方面,印度成功发射了首个月球探测轨道器月船1号,中国的嫦娥1号月球卫星绘制了目前世界上最为完整的全月球影像图,韩国也研制出自己的月球探测器,美国则联合八国航天局签署了无人探月协议。在太阳系行星探测方面,美国的凤凰号探测器成功地在火星极区着陆并证实土壤中存在水冰,     

第三届进入、减速、着陆(EDL)技术全国学术会议征文通知

<正>为了推动进入、减速与着陆(EDL)技术的持续发展,促进该专业技术的不断创新,拟定于2015年9月在长沙召开第三届进入、减速与着陆(EDL)技术全国学术会议。本次会议的主题为"走向深远,自由返回",将以载人航天、火星探测、月球探测和小行星探测为重点,广泛交流该领域内最新的技术及科研成果,推动我国未来载人航天技术和深空探测技术的持续发展。欢迎广大科研人员、专家学者撰写论文,积极参加此次学术交流活动。     

NASA发布载人火星探索之路

<正>2015年10月8日,美国国家航空航天局(NASA)发布《NASA火星征程:制定太空探索的后续步骤》,阐述本世纪30年代人类到达火星空间、最终登陆火星并开展可持续探测的战略目标,提出以载人登陆火星为总目标的空间探测实施战略、原则和挑战,循序渐进地迈上"依赖地球"、"试验场"、"独立于地球"三个台阶,指导未来载人火星探测活动。载人火星探测是迄今人类历史上提出的规模最为宏大的航天工     

火星进入段自主导航技术研究现状与展望

基于国际上成功着陆的火星探测任务和未来火星着陆探测技术的发展需求,阐述了火星进入段自主导航的必要性。首先总结了火星进入段自主导航技术的研究现状与发展趋势,随后分析了火星进入段自主导航的特点以及所面临的挑战,并概括了火星进入段自主导航所涉及的关键技术。最后对我国未来火星探测任务进入段的自主导航技术发展方向进行了展望。