小行星防御动能撞击效果评估

以动能撞击防御潜在威胁小行星概念为背景,采用物质点法(Material Point Method,MPM)模拟了铝弹高速撞击S型小行星的过程,将撞击结果导入引力N体–离散元动力学模型中,对其后续演化过程进行仿真,并分析了撞击后碎片对地球的威胁指数。结果显示小行星在高速撞击的作用下部分破碎,大量碎片以与撞击方向相反的速度向外喷射,从而提升了小行星的撞击偏移效果。研究采用了两种不同结构的小行星模型:完整结构(monolithic structure)的小行星在遭受撞击后会喷射出比原小行星小得多的碎片,而碎石堆结构(rubble-pile structure)的小行星在撞击作用下可分裂成大小和速度分布较为均匀的碎片。威胁指数的分析表明动能撞击方式确实有效减小了小行星的威胁程度,撞击后的最大剩余碎片可被成功偏移至安全轨道,但仍有部分碎片会与地球相撞。与完整结构相比,针对碎石堆结构小行星的撞击防御的总体效果更好,次生灾害主要为大质量碎片的撞击。研究方法可用于未来开展防御小行星的动能撞击任务的撞击条件选择和撞击结果预估。     

在创新中孕育项目——美国“创新先进概念计划”介绍

没有新思想就没有新奇迹。美航宇局之所以能在航天领域保持领先地位,一个重要的因素就是它重视创新技术的研究。为此,航宇局批准设立了一个"创新先进概念计划"(NIAC),专门资助那些对空间研究和探索具有革命性影响力的新概念。这些项目里有一期和二期两类。对二类的资助额会比一期项目多很多,但必须是以一期项目的成果为基础。2012年8月,美航宇局的这个计划宣布了其2012年的奖项,其中有18个新的一期项目和10个二期研究奖项。这一次,每个一期项目获得10万美元资助,每个二期项目获得50万美元。时间是一年。一年后,他们必须向该局提供总结报告。     

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。     

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。     

到小行星上去采矿——即将到来的太空淘金热

2012年、2013年,美国先后成立了2家准备到小行星采矿的民间公司,在全球引起了广泛关注和热议。现在,仅从太阳系范围来说,在月球和小行星等地外天体上,有丰富的矿产资源。就开发地外矿藏资源而言,从现有的技术、星球的远近、矿藏的价值、经济的收益等综合因素考虑,小行星上的矿藏具有开采的必要性和可行性。因为天文学家已发现了9500颗近地小行星,并且每年还新发     

飞往火星的航程

火星是距离地球最近的行星之一,也是目前发现的最适合人类移民的行星。历史上人类对火星曾满怀梦想,直到今天它仍然是人类深空探索或移居的热门星球。2010年,美国奥巴马政府放弃星座计划后,指示NASA将载人航天的重点转向小行星和火星,其他国家也把注意力慢慢转向了火星。新的航天形势下,各国民间也出现了一波载人火星任务的新高潮。载人登陆火星计划是否具有可行性呢？我们回顾人类探索火星的起源及其历程,或许可以得出一个较为合理的结论。     

深空探测航天器巡航段自主导航方法研究

对深空探测航天器自主导航方法进行了研究。为了应对深空探测中航天器轨道动力学模型的误差，在分光计测量航天器相对于太阳径向速度基础上，引入了小行星的视线矢量测量。通过最小二乘法计算出由小行星视线矢量所得到的位置信息，采用改进的信息融合方法修正扩展卡尔曼滤波中不精确的动力学模型造成的状态估计误差。同时计算了模型的能观度，对模型的可观性进行了分析。最后对算法进行了仿真分析，仿真结果表明，该算法对动力学模型的依赖性明显低于其他算法，在相同模型精度下，可获得更好的滤波精度。     

日本隼鸟号小行星探测器起死回生

2003年5月9日,日本隼鸟号(Hayabusa)小行星探测器[原名为缪斯-C(MUSES-C)]由M-5火箭发射升空,目的是探测一颗名为丝川(Itokawa)的小行星(小行星25143),对其进行采样并带回样品。该探测器的设计、研制工作历时7年,在轨完成了地球引力辅助飞行、与小行星丝川交会、在丝川上着陆、进行采样和飞离小行星等飞行任务。2005年9月中旬,隼鸟号探测器到达丝川,对其形状、地形、颜色、组成、密度等进行研究;2005年11月,探测器在丝川上着陆和采样;2010年6月13日探测器返回地球并成功回收。2010年11月16日,日本宣布在隼鸟号的回收舱内发现了1500个物质微粒,这些微粒大部分来自于丝川小行星的岩石。     

美国计划2020年“亲吻”小行星

5月25日,美国航宇局宣布,将在2016年启动耗资10多亿美元的名为OSIRIS-REx的太空探测计划,发射一艘机器人飞船,并在4年以后抵达一颗被称为1999RQ36的近地小行星,收集星面尘埃,然后于2023年返回地球。科学家届时将对样本物质进行仔细分析研究,以便找到关于地球生命起源的线索。实际     

深空1号飞越一颗小行星

美国航宇局的深空１号探测器７月２８日从一颗小行星旁边飞过，从而完成了它的所有飞行目标。但由于可见光相机位置不当，飞越过程中没有拍到该小行星的可见光照片。不过红外成像装置还是拍摄到了一些照片。这次迄今为止离天体最近的飞越探测能得以实现，星上自主导航系统可以说功不可没。除可见光相机问题外，从遥测数据及姿态机动造成的无线电信号多普勒频移来看，这次飞越基本上是按要求进行的。星上的等离子体探测器及其它仪器有可能还获得了其它一些有价值的数据。深空１号是美国航宇局喷推实验室的一项计划，旨在验证未来行星际探测所…