国外空间探测器发展概览

空间探测器的问世使人类可以近距离探测地外星球,甚至就地考察、取样返回、载人登陆,从而获得了大量有用信息:进一步揭示地球、生命乃至太阳系的起源和演变;掌握太阳系内一些重要地外星球上的生命、地质、气候、重力、环境等。     

载人探测小行星的目标星选择

小行星探测具有目标多样化的特点,通过对小行星的相关物理特性进行分析和归类,以及国内外研究情况,从探测任务的安全性、技术可行性和探测价值3个方面,讨论提出了适于我国开展载人探测的选星方法和原则;按照技术可行性由易至难,将候选星分为3类,分别提出了相应的约束条件和优选条件,筛选出候选星;根据部分目标星轨道设计结果,结合未来运载器的发展规划,对这3类小行星的探测任务特点进行了分析,给出了针对性建议,结果可为我国制定载人小行星探测的战略规划提供参考。     

嫦娥二号突破5000万公里深空

7月14日1时许,已成为我国首个人造太阳系小行星的“嫦娥二号”卫星,与地球间距离突破5000万公里,再次刷新“中国高度”。目前卫星状态良好,正继续向更远的深空飞行。“嫦娥二号”卫星是探月工程二期的先导星,于2010年10月1日发射。     

日本再放“隼鸟”

日本计划在2014年底用H-2A火箭发射第2个小行星探测器＂隼鸟＂2。该探测器重600千克,主推力器为改进型微波放电式氙离子发动机,设计寿命7年,将于2018年6月到达小行星1999 JU3,2019年开始采样,把所携带的撞击装置（又叫太空炮）释放到小行星表面,此时探测器将移到小行星另一侧,避免脆弱的感应器被四处飞溅的残骸或碎片击中。     

如何将小行星改成武器

本刊在今年第6期和第8期介绍了把小行星作为武器的威力,本文介绍了美国小行星任务的三个阶段以及每一阶段的主要任务和关键技术。重点分析第二阶段和第三阶段中美国航宇局（NASA）没有公开说明的部分,即第二阶段的月球远程逆行轨道和第三阶段中航天员的作用和任务。作者认为：月球远程逆行轨道与小行星重定向没有明显关系,该轨道主要是用来部署小行星太空武器,它是小行星武器的理想轨道;在第三阶段中用自动化装置或机器人即可完成在小行星上采集样品,完全不需要航天员,航天员到上面的真正目的是完成小行星的武器化改装,即将自然小行星改装成真正的太空武器。作者观点不代表本刊立场。     

行星际超远距离飞行的“葵花宝典”——“新视野”冥王星探测任务分析

<正>迄今为止飞得最快的航天器、人类发射的第一个冥王星探测器"新视野"号,经过约9年的星际旅行,于2015年1月15日抵达距地球约47亿千米的冥王星附近,开始探测冥王星及其卫星、以及它们所处的柯伊伯带其他天体。虽然冥王星在2006年被开除出行星队伍,降级成为矮行星。这一方面使长期以来对冥王星是否具有行星地位的争议尘埃落定;另一方面,脱离了争议地位的冥王星却毫无争议     

小行星与陨石的光谱联系

Bus-DeMeo光谱分类系统中有24种小行星光谱类型以及约27种陨石矿物学类型。小行星和陨石之间的光谱联系在质量和可靠性上差异很大原因主要是某些矿物学中缺乏诊断特征和空间风化作用。将回顾从可见光和近红外光谱中远程获取的小行星矿物学信息,讨论如何从地质学家的角度理解小行星的光谱辨识。     

近地小行星2016HO3表面温度建模研究

2019年4月18日,中国国家航天局(CNSA)公布了小行星探测计划,将近地小行星2016HO3作为探测任务目标之一。主要梳理了2016HO3热环境分析的要素,通过调研国际上目前观测数据,得到2016HO3的初步环境参数,使用近地小行星热模型(NEATM)与小行星热物理模型(TPM)开展了小行星2016HO3表面温度场建模与分析,综合得出小行星温度上限为412 K;同时结合其可能的自转条件,仿真分析了不同位置的昼夜温差变化特性,发现2016HO3最大温差大约为30 K。由于两个模型均不能直接处理极夜情况,在TPM模型基础上采用对自转周期光照进行平均思路,给出了极夜条件下的温度分析方法,并获得小行星2016HO3的温度下限。     

双小行星系统引力场建模方法研究

针对弱引力双小行星系统的引力场建模问题,本文采用复杂度和精度依次递增的球体–球体模型、椭球体–球体模型和改进的限制性椭球体–椭球体模型来进行引力场建模,并分别采用椭圆积分以及无积分环节、计算效率高的二阶二次球谐函数来表征引力势,从而比较精确地刻画双小行星系统和探测器构成的限制性全三体问题的动力学模型;针对双小行星系统1999KW4,对其不同的引力场模型进行了仿真研究,分别给出了不同模型下的等效势能函数曲面及零速度曲线,比较了不同模型下的平动点位置坐标偏差。结果表明,二阶二次球谐函数计算引力势的椭球体-椭球体模型计算精度高,复杂程度低,计算量更少,计算速度更快,能够较精确的对双小行星系统进行引力场建模。     

飞行器围绕小行星的轨道运动

分析了飞行器围绕小行星轨道运动的特点，介绍了所建立的表述这一问题的理论基础。采用三种不同方法从几个侧面揭示了这一问题的本质特征。给出了所完成的研究这一问题的进展、结果和相互联系，其中包括轨道摄动、共振运动和周期轨道运动。这一问题的核心和难点是轨道的稳定性问题。