基于借力飞行技术的星际多目标交会转移轨道设计

针对深空探测中的转移轨道问题,提出一种星际多目标交会转移轨道设计方法。该方法基于Tisserand原理,采用能量曲线确定交会目标的序列,由Pork-Chop图确定设计参数的可行域和时序,避免了传统方法在交会目标序列和初始轨道段设计中的缺陷。将多目标交会转移轨道设计问题归结为一种非线性多约束多变量搜索寻优问题,通过梯度下降法,选取目标函数的负梯度方向作为每步迭代的搜索方向,逐步逼近目标函数的极小值点,从而使转移轨道优化问题得到简化。最后,将本文的设计方法用于解决欧空局的ROSETTA任务深空转移轨道的设计,设计结果与欧空局公布的结果一致,从而验证了该设计方法的可行性和正确性。     

火星与地球的生命竞赛

在这一场长达数十亿年的孕育生命的竞赛中，火星显然是个失败者。 火星是除金星之外离地球最近的行星，与地球的距离为5570万千米～12000万千米。尽管火星与地球之间相隔数千万千米的空旷空间，却与地球有着很多神秘的共同之处：它也是一颗固态的岩质行星，半径大约是地球的1，2，但体积只有地球的约1H；火星也有二个白色的极冠，     

未来金星探测的计划和理念

人类对金星的探测活动主要集中在20世纪60年代到80年代。在这期间,苏联发射了"金星"(Venera)系列探测器,共16个;1984年又发射了两个"维伽"(Vega)探测器。上述探测器采用不同的探测方式,包括环绕探测、下落探测、着陆器探测和气球探测。     

太阳系发现的外星人文明

困扰人类的ＵＦＯ究竟来自何处？有人认为就太阳系来说 ,他们很可能来自月球、火星和金星。虽然至今尚未找到这些星球的智能生物 ,但这种说法也并非毫无道理。经初步探察 ,地外文明确实应该存在。月球背面发现飞碟基地和城市人类虽然已６次登上月球 ,却没有发现什么“月亮人”。但美国航空航天局公布了科学家多年记录的５７９起月球怪异现象 ,如突然发光、磁场变异、奇怪阴影、不明飞行物活动、几何图形的出现与消失和宇航员登月亲眼所见等 ,这些说明月球仍有许多扑朔迷离的谜题没有解开。美国人于１９６６年１１月２０日发射的“月球轨道环…     

取样回送登高望远,取“火”之后再取“金”“水”

美法两国从２００５年起，准备实施３次火星取样回送任务，把取自这颗有可能有生命存在的红色星球的样品送回我们生活着的蓝色星球，为人类最终造访火星打探消息。科学是无止境的，空间探索尤为如此。在火星样品回送计划眼下尚处纸上谈兵阶段之时，心存高远的科学家们已把...     

再掀高潮的金星探测

金星是太阳系九大行星中距地球最近的一颗行星,所以人类对太阳系行星的探测首先是从金星开始的.人类已向金星发射了31个空间探测器,其中22个成功,9个失败.     

中国深空网首次△DOR联合测轨试验分析

通过分析中国深空网首次△DOR（Delta Differential One way Ranging,双差分单向测距）联合测轨试验的干涉测量事后数据,重点从观测量随机精度、闭合时延等方面讨论了国内深空网与国内VLBI（Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量）观测网、国内深空网与国际深空网的联合干涉处理情况,并与ESOC（European Space Operation Center,欧洲空间操作中心）数据处理结果进行了比对.试验结果表明：我国深空网已具备独立或联合开展深空探测器导航测轨的系统支持能力;深空站系统具备高速率数据接收、采集、记录、传输能力,采集数据处理精度优于1 ns;深空网干涉测量信号处理中心具备多体制信号的干涉处理分析能力,其分析精度与ESOC处理精度差异在0.1 ns量级.     

太阳系极端气候大盘点

在美国航空航天局“水手2”号探测器传回金星的探测数据前，科学家一直以为和地球极为相似的金星只不过比地球稍微热一点，其上甚至可能孕育着外星生命。然而，“水手2”号传回的数据却显示金星是一个地狱般酷热的星球，上面不可能有生命存在。     

基于月球借力的低能DRO入轨策略

在地月空间的远距离逆行轨道（DRO）部署月球轨道站可显著降低月球开发成本,并可作为未来小行星探测和载人火星任务的跳板。月球轨道站的在轨建造和货物补给任务中,提高航天器入轨质量是重要问题。从地球至DRO的转移轨道可以采用弱稳定边界（WSB）转移轨道降低入轨脉冲,但是直接抵达WSB需要较高的火箭发射脉冲。研究了基于月球借力的弱稳定边界DRO入轨策略,首先通过“近月点庞加莱图”和“v无穷匹配”获得较好的轨道初值,接着采用“多步打靶”在星历下对转移轨道进行修正,上述方法有效提高了该类型转移轨道的计算效率。对于共振比2∶1的DRO轨道,总脉冲最优解的地球发射脉冲3.127 km/s（与直接抵达WSB相比降低60～70 m/s）,飞行总时间102.88 d,DRO入轨脉冲仅需66.1 m/s。     

从日地系统L2出发借力月球飞越近地小行星

对于停留在日地系统L2的“嫦娥2号”探测器,其后续飞行方案有多个选项,例如主动撞月或重返月球轨道、返回地球轨道或再入大气、飞往地月系统L1/L2或日地系统L1、进入深空飞越近地小行星(最终,“嫦娥2号”于2012年12月13日成功地实现了对Toutatis小行星的近距离飞越)。探讨上述的飞行方案需要对飞行轨道进行初步设计,总的速度脉冲限制在100 m/s以内并且需要考虑探测器同时受到太阳、地球、月球的引力作用。本研究设计了探测器从日地系统L2出发借力月球实现Toutatis小行星飞越的飞行方案,与直接飞越方案相比,借力月球可以进一步节省探测器的燃料消耗,其等效速度脉冲设计值为58.47 m/s。