嫦娥三号的非凡之旅

正嫦娥三号3大工程目标突破月面软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平研制月面软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月面软着陆探测的基本能力建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法     

卫星激光通信研究进展

随着空间技术的发展，出现并大量使用了各种用途的卫星和航天器，绝大部分与信息有关，例如光学遥感卫星、微波遥感卫星、军事侦查卫星、气象卫星、海洋卫星、通信卫星、通信星座、GPS导航卫星、深空探测卫星、科学实验卫星，等等。卫星（包括各种航天器）之间，卫星与地面站之间的通信目前采用微波手段，由于无线电载波频率的限制（约10吉赫），     

深空探测之前沿科学问题探析

深空探测的驱动力源于人类探索未知的天性,是科学研究的前沿领域之一.自二十世纪六七十年代的月球探测高潮以来,人类的深空探测任务已经实现了对太阳系八大行星等主要天体的探测,获得了大量的科学发现,同时也发现了更多未解之谜.进入21世纪以后,人类深空探测迎来了又一次高潮,参与探测的国家和探测任务的数量都有了巨大提升,技术的发展也提高了探测的成功率.从太阳系形成到生命出现并演化到智慧生物,太阳系经历了复杂的演化过程,地球和其他行星环境经历了剧烈变化.要证实和重建这个过程还有大量科学问题有待回答,需要依赖更多精密计划的深空探测任务去寻找线索.太阳系的形成与演化、行星宜居性、地外生命探索等是当前深空探测的核心科学内容.前太阳系物质组成、太阳系的初始状态、行星系统的形成过程是太阳系形成与演化研究的关键科学问题,类地行星沿不同路径演化的原因是行星宜居性研究的重要方面.地外生命探测是深空探测的核心内容之一,生命的起源与演化、地外生命信号识别、地球极端环境类比等是主要的研究内容.针对已经计划和正在论证的深空探测任务,系统梳理其中的前沿科学问题及其研究现状和研究手段,能够为深空探测任务的科学规划提供参考,孕育...     

人类如何走出太阳系

科学家正在设计许多方案向太阳系之外的深空进发,人类走出太阳系已经不再是一个科学幻想。离子引擎走出太阳系需要非常先进的推进系统,它们有别于我们今天还在使用的传统的化学火箭。科学家正在试验各种新型的推进系统,其中离子引擎是很有前景的一种,它的优秀之处就在于它在飞行过程中能不断使航天器加速,最终获得极高的速度。     

走向未来的航天动力科技

"黎明"之旅1998年,一艘叫作深空一号的航天器被德耳塔火箭发射升空。深空一号的推进系统是一种新型的推进器——离子引擎,与普通的化学推进器不同,它使用电能电离气体作为推进剂推动航天器前进。深空一号的发     

大气外巡天观测

利用航天器在宇宙空间进行天文观测,可克服地球大气对天体辐射的干扰和阻挡,对天体进行“全波”观测.通过卫星姿态控制,可使卫星上的探测仪器对准太阳作空间太阳观测,或使仪器按预定方式扫描天空作大气外巡天观测.早在本世纪四十年代,人们就已利用气球、火箭获得空间太阳观测的初步成果;人造卫星上天后,利用卫星、深空探测器和“天空实验室”     

“嫦娥奔月”三步走不再神秘

2006年2月10日,历时5个多月的月球探测工程标志揭晓,我国绕月探测“嫦娥工程”步骤向世人公开,预示着我国以月球探测为起点的深空探测活动将取得新进展。千百年来,月亮这颗离地球最近、最亮的卫星,吸引着人类去认识,去造访。千百年来“,嫦娥奔月”这个美丽的神话寄托着人类探索     

月球探测进展与我国的探月行动(下)

月球探测是中国的航天事业在卫星应用和载人航天取得历史性成就的基础上向深空探测领域迈出的第一步.本文详细回顾了人类探测月球的历程与探测成果、21世纪初月球探测的发展趋势与前景;介绍了我国月球探测的发展战略和各阶段科学目标,尤其是正在实施的"嫦娥一号"绕月探测工程的科学目标.     

地震,断裂的大地

在今天,当深空探测器已经可以遨游太阳系外层空间时,对于脚下的地球内部我们却依然鞭长莫及.人类正努力用各种方法探索地球内部的秘密.     

月球探测进展与我国的探月行动(上)

月球探测是中国的航天事业在卫星应用和载人航天取得历史性成就的基础上向深空探测领域迈出的第一步.本文详细回顾了人类探测月球的历程与探测成果、21世纪初月球探测的发展趋势与前景;介绍了我国月球探测的发展战略和各阶段科学目标,尤其是正在实施的"嫦娥一号"绕月探测工程的科学目标.(编者按:由于本文篇幅较长,故分两次刊发)     

月球,我们来了

正新世纪以来,人类开展了十多次新的月球探测任务,获得了许多新的科学发现,我们对月球的认识相比阿波罗时代已经发生了很大的变化,新的月球观正在形成。以前,人们把月球视为太空争霸的制高点,政治因素是月球探测的主要驱动力,现在,人类将朝着建设月球基地、把月球作为人类走向深空的前哨和中转站的方向努力,科学和技术成为月球探     

月球探测进展与国际月球科研站

月球作为地球唯一的天然卫星,因其独一无二的位置资源、极具特点的环境资源、丰富的物质资源,是人类进行空间探测和开发利用太空的首选目标.地月系是太阳系探测的试验场,月球是迈向更远深空的中转站.月球科学研究对推动空间科学发展具有重要作用.月球资源开发利用对人类的可持续发展具有重要意义.近年来,我国月球探测取得了举世瞩目的成就,在完成"绕落回"三步走后,必将以更好地服务于月球科学探测和资源开发利用为目标,增进人类科学认知,拓展人类生存空间,服务人类社会可持续发展.本文梳理和评述了国内外月球探测发展现状与发展趋势,归纳了未来月球探测所涉及的主要任务、前沿科学问题和关键技术,提出我国月球探测发展建议.月球探测是建设航天强国的重要标志,当前我国正从航天大国迈向航天强国,在月球探测方面应该有大国思维,保持战略定力,继续发挥优势,牵头组织国际月球科研站大科学工程.     

上海65米射电望远镜

正上海65米射电望远镜是亚洲最大、全方位可转动的大型射电望远镜。该望远镜的建成,将促进我国射电天文观测与国际前沿的接轨,提升我国天文观测研究的国际地位,同时也将提升我国深空探测的定轨能力,为我国的嫦娥探月工程、火星探测,以及更遥远的深空探测提供精确定位和定轨的科技支撑。     

“旅行者”探测器的奇幻历险

<正>一项初始计划仅为四年的"旅行者"空间探测任务成就了迄今仍在运行、时间跨度长达几十年之久的星际之旅。就"旅行者"1号而言,到2025年左右可能因动力耗竭而停止工作,再也无法向地球传送数据。然而在运行期间,它们向人类呈现的结果既前所未有,又令人兴奋。当1977年"旅行者"1号、2号空间探测器相继发射之时,国际上围绕深空探测计划开展已近20年了:1957年10月,前苏联发射了第一颗环绕地球     

空间介质充放电研究现状及展望

空间环境与航天器介质材料相互作用引起的介质充放电现象是威胁航天器安全运行的重要因素之一.尤其是随着航天器工作电压的提高,该问题尤为突出,严重制约了高电压、大功率航天器的发展.本文综述了国内外空间介质充放电领域的研究现状、存在的问题及未来发展.首先,介绍了空间介质充放电现象及其危害,当前我国航天器发展对空间介质的工程需求;分析了空间介质充放电发展历程及新时期深空探测、国际空间站的发展对空间介质的新要求和挑战.其次,从介质充放电机理、放电抑制措施、数值计算和计算机仿真等方面,总结了介质表面充放电和介质深层充放电的研究现状和存在问题.再次,介绍了空间介质充放电试验与材料特性的研究热点问题.包括:电子辐射下表面电位衰减与材料特性;电子辐射下介质内部空间电荷原位测量与材料特性;电子辐射下介质真空沿面闪络特性.最后,结合当前研究中存在的问题,展望了空间介质带电领域亟需解决的科学问题.     

球形闪电之谜新解

1999年初和2000年初,科学家对球形闪电之谜提出了新的解释,这为最终彻底解释球形闪电提供了可能。1752年,还是美国一个普通印刷工人的富兰克林,在雷雨交加的荒野上做了一个著名的“风筝实验”。他把一只大风筝放飞到天空,从风筝上引下一根很细的铜丝。风筝乘风不断上升,当它钻入云里以后不久,在铜丝末端就出现了电火花。富兰克林把闪电引到了地上,并且点着了酒精,这就破除了闪电是“上帝点火”的迷信。然而,人类迄今未能彻底解开闪电之谜,尤其是球形闪电之谜。1990年9月17日晚7时40分,一个球形闪电从内蒙古自治区奈曼旗先锋乡伍…     

“嫦娥奔月”遭遇4大难题

月球探测工程是我国第一次对地球以外的星体进行近距离探测,是迈向深空探测的第一步。目前,一期工程面临的一系列新的关键技术和难点还需要突破。     

“嫦娥四号”,月背软着陆

正中国"嫦娥"再度奔赴那谜一样的月宫。与前三次不同的是,"嫦娥四号"将首次实现人类航天器在月球背面的软着陆。国防科工局今年1月宣布,我国"嫦娥四号"探月卫星已经通过探月工程重大专项领导小组审议,将在2018年发射,去完成人类航天器月球背面的首次软着陆。虽然人类对月球探测已有半个多世纪之久,但尚未有探月卫星实现月球背面着陆。因此,这一消息引起了国内外业界人士的高度关注。     

拉曼光谱技术在深空探测中的应用评述

拉曼光谱是激光激发物质产生光子非弹性散射形成的分子振动光谱.作为矿物和有机物识别的“指纹”光谱,拉曼光谱已被广泛应用于地球和地外样品研究中,以获得矿物种类、矿物化学、空间分布、岩矿成因等关键信息.在深空探测任务中,拉曼光谱通过采用主动激光激发获取光谱,在光谱信号获取方面具有独特的优势并可有效突破行星光照条件等环境的制约,因而被推荐用于月球、火星、小行星、金星、冰卫星等重要探测任务.我国嫦娥7号任务也将搭载拉曼光谱仪在月球南极区域开展就位物质成分探测.本文从拉曼光谱技术的物理原理和技术特点出发,阐述了拉曼光谱技术在月球和火星样品中的研究进展,归纳总结了主要组成矿物的拉曼光谱特征;梳理了拉曼光谱技术在深空探测领域的发展现状,简介了目前国际上主要拉曼光谱仪载荷设计情况,并分析了深空拉曼光谱探测中存在的难点约束;最后,对拉曼光谱技术在深空探测应用方面未来的发展趋势进行了展望,以期为未来相关载荷研发和应用提供有益参考.     

嫦娥二号卫星轨道确定与测轨技术

嫦娥二号卫星轨道为运载火箭直接将卫星送入地月转移入口点、近月点100km高度月球捕获型轨道.该类型轨道确定及精度评估是测控需要解决的关键问题之一;X波段测量技术实验数据处理方法及精度评估是测定轨中要解决的另一关键问题.本文针对喷气卸载对转移轨道定轨的影响提出了截短观测弧段以提高轨道解算精度的定轨策略,提出了基于入轨轨道与地月转移第一次中途修正量的入轨点精度评估方法,以及基于渐进重叠弧段的近月捕获轨道精度评估方法,在摄动力分析的基础上给出了100km高环月工作轨道月球重力场模型选用策略.给出了深空相位测量数据处理方法,对X波段测距及DOR数据噪声进行了评估.分析表明,文中给出的定轨策略正确、可行,嫦娥二号卫星在地面控制中心的测控下准确进入环月工作轨道;X波段测量数据处理与精度分析方法正确,测速及时延数据噪声降低70%以上,测轨实验数据精度有显著提高.X波段测轨技术与数据处理方法适用于后续深空探测.