火星尘埃与探测

火星表面尘埃与太阳辐射、热辐射的相互作用直接影响火星大气的结构、热平衡和动力学过程,并会产生改变火星表面反照率和火星地貌的长期效应.火星尘埃环境还对登陆于火星表面的着陆器能源系统和光学载荷等系统构成影响.为此需开展火星大气尘埃的直接就位探测.在介绍了火星的尘埃特性与主要探测方法基础上,提出了采用微质量计技术开展火星表面尘埃就位探测的综合探测器方案.探测器包含3种传感器.尘埃累积传感器通过设置其敏感晶体表面朝上,可以探测火星表面尘埃的沉积质量与速率;荷电尘埃传感器通过加置不同极性的偏置电压,可以探测荷正电尘埃和荷负电尘埃的累积特性;磁尘传感器通过在敏感晶体后加设小型永久磁铁,可以探测磁性尘埃的累积特性.传感器感测质量范围为10^-11~10^-4g.火星尘埃综合探测器可应用于未来的火星着陆探测计划.     

火星探测巡航段天文自主导航方法研究

对于火星探测巡航段的自主导航问题,提出了一种基于太阳及行星观测的自主导航方法。在巡航段初期及后期,根据探测器在太阳系中的位置关系,分别选择太阳、地球及太阳、火星作为观测目标,采用星载太阳敏感器和光学相机测量导航天体实现矢量,建立观测方程。利用非线性扩展卡尔曼滤波,分别建立两种观测方案对应的导航算法。仿真结果表明巡航段导航定位精度优于100 km,定速精度1 m/s。该方法实现简单,系统资源要求不高,对未来火星探测具有一定的工程参考价值。     

火星进入、下降与着陆技术的新进展——以“火星科学实验室”为例

文章以"火星科学实验室"为例,对火星进入、下降和着陆(EDL)技术的新进展进行了分析和总结。首先,简要介绍了"火星科学实验室"任务需求和遇到的技术挑战;然后,详细说明了相应的对策以及具体技术方案,并针对当前所遇到的问题,列举了一些可能的解决方法;最后,对"火星科学实验室"发展的新技术、新方法进行了总结。     

甲烷-乙烷混合推进剂深度过冷技术的实验研究

针对甲烷采用液氮过冷可能发生甲烷冰堵风险,提出了在甲烷中添加乙烷,制备凝固温度更低的甲烷-乙烷混合推进剂的新方案,搭建实验系统测试了甲烷-乙烷凝固温度变化规律。研究发现,随着甲烷含量提高,混合推进剂凝固温度先降低后升高。当甲烷、乙烷比例为0.71∶0.29时,混合推进剂达到最低凝固温度,约73.0 K。当采用常压饱和液氮对混合推进剂过冷时,控制甲烷含量在0.52~0.81间可避免推进剂冻结。相较于常压饱和甲烷,防冻结区的混合推进剂密度提高了24.0%~38.4%,液相存在温区增大至35.7 K~40.5 K。此外,甲烷-乙烷混合推进剂具有理论比冲高、再生冷却性能佳、结焦与积碳小等优势。所提出的甲烷-乙烷混合推进剂在火星探测等任务中具有可观的应用前景。     

Water in Space: The Water World of ISO

In this review we present the main results obtained by the ISO satellite on the abundance and spatial distribution of water vapor in the direction of molecular clouds, evolved stars, galaxies, and in the bodies of our Solar System. We also discuss the modeling of H₂O and the difficulties found in the interpretation of the data, the need of collisional rates and the perspectives that future high angular and high spectral resolution observations of H₂O with the Herschel Space Observatory will open.     

聚氧在喷气发动机上的应用探索

本文试图说明在喷气发动机上或燃气轮机的进气道内建立聚氧滞氮的流场,增加燃烧室氧的浓度,组织富氧燃烧.提高涡轮前的温度和整机热效率.加大喷气发动机的推力,降低航空煤油耗量,减少喷气尾气对大气的污染.对各种可能的聚氧滞氮的方案进行了初步探索.     

钢的马氏体相变

热处理的淬火工艺对材料性能有着很重要的影响，对淬火组织马氏体的认识尤显重要，通过对马氏体相变的深刻分析与研究，能更进一步认识马氏体的本质。特别是希望马氏体相变在更高的温度下完成，这对减小淬火变形和裂纹有着十分重要的意义。     

基于加速响应面逼近的改进CSSO优化过程研究

实现基于响应面的并行子空间优化过程(CSSO-RS),关键在于如何高效率高精度的构造近似响应面.本文针对如何快速提高响应面近似精度的问题,提出了方案数据库探测加点策略和限制记忆法构造响应面策略两种加速响应面逼近的措施.用经典测试函数和飞机总体设计优化两个算例研究表明,这两种策略能够有效加快响应面的逼近速度,使CSSO-RS过程的优化效率得到较大改善.     

A Brief Introduction and Recent Progress of the Geospace Double Star Program

The Geospace Double Star Project (DSP) consists of two small satellites operating in the near-earth equatorial and polar regions, respectively. The goals of DSP are: (1) to provide high-resolution field, particle, and wave measurements in some important near-earth active regions which have not been covered by current ISTP missions, such as the near-earth plasma sheet and its boundary layer, the ring current, the radiation belts, the dayside magnetopause boundary layer, and the polar region; (2) to investigate the trigger mechanisms of magnetic storms, magnetospheric substorms, and magnetospheric particle events,as well as the responses of geospace storms to solar activities and interplanetary disturbances; (3) to set up the models describing the spatial and temporal variations of the near-earth space environment.To realize the above goals, the equatorial satellite TC-1 and the polar satellite TC-2 will accommodate, respectively, eight instruments on board. TC-1was launched successfully in December 2003 while the polar satellite (TC-2)will be launched in July 2004. The orbit of the equatorial satellite TC-1 consists of a perigee at 550 km, an apogee at 60 000 km, and an inclination of about 28.5; while the orbit of the polar satellite will have a perigee of 700 km, an apogee of 40 000 km, and an inclination of about 90. The two satellites will take coordinated measurements with Cluster Ⅱ and will first form a "six-point exploration" in geospace.The operational status of TC-1 are introduced in this paper.     

环月立体观测模式的仿真分析

为了对环月摄影测量的精度有一个形象化的了解,依据探月卫星面阵CCD相机三维成像系统采用的正飞姿态和侧飞姿态的摄影测量方式及其立体重叠率的变化规律进行仿真,并制作相应的演示模型。通过研究、分析,验证采用CCD相机的立体摄影测量方案的技术可行性。