2019年深空探测热点回眸

 深空探测是空间科学探索与发现的重要方式之一。2019年全球在轨工作的深空探测任务有29个，皆为非载人航天任务，主要开展了月球、火星和小行星等的探测、深空太阳观测及日-地L1点空间天气监测和L2点空间天文观测。在纪念人类登月50周年之际，美国加快推动重返月球的阿尔忒弥斯计划，中国嫦娥四号任务着陆器和玉兔二号月球车对月球背面的就位探测和巡视勘察陆续产出一批国际关注的科学成果。美国新视野号任务飞掠柯伊伯带小天体“2014 MU69”的首个科学成果揭示了该“接触双星系统”的发展、地质与构成。日本隼鸟二号任务完成对“龙宫”小行星的两次采样探测、启程返回地球。除了“史诗级”的太阳探测帕克号任务，被“遗忘”在L1点的多个超期服役的空间天气监测科学任务如SOHO、WIND等表现依然稳定和出色。2020年，人类将迎来探测火星的新发射窗口，中国、美国和欧洲等即将实施的多个火星任务引人注目。     

2021年空间科学与深空探测热点回眸

 2021年全球空间科学探索与发现热点竞相涌现。聚焦非载人航天，按空间天文、日球层物理、行星科学、空间地球科学等学科领域，梳理了各国空间科学任务的年度重要代表性成果，并对多个空间天文、日球层和行星（含月球）深空探测任务的工程成就和科学回报进行了归纳，包括但不限于人类航天器首次进入太阳大气层、太空台风可能影响地球空间天气、20亿年前玄武岩样品完善月球演化历史、火星地震探测揭秘其内部结构、星际空间发现等离子体波发射、深空望远镜再绘银河系结构图等。面向未来，欧洲空间科学“远航2050”规划、美国科学院2020年代天文学10年调查等给出的战略研判令人关注。尤为重要的是中国空间科学持续走近世界舞台中央，“悟空”科学数据正式公开，“慧眼号”“嫦娥五号”等科学任务助力空间科学家再度产出一批世界级原创成果。     

嫦娥四号登陆月背!

正发射于2018年12月8日的嫦娥四号月球探测器,经过26天的飞行,于2019年1月3日顺利着陆月球背面南极-艾特肯盆地中的冯·卡门撞击坑内,成为人类首颗成功软着陆月球背面的探测器。嫦娥四号将利用月球背面得天独厚的环境,开展一系列地质考察和天文观测。嫦娥工程是我国首个月球探测项目,也是首个深空探测项目。嫦娥四号原本是中国探月工程"绕、落、回"三步走计划中的第二期—嫦娥三号探测器的备份任务,如嫦娥三号没有成功,则将再次挑战相同的探测。由于嫦娥三号任务     

嫦娥1号绕月探测——中国航天迈向深空

随着1994年的“克莱门汀”号和1998年的“月球勘探者”号月球探测器的发射成功和取得的新的科学发现,在21世纪初,世界各国相继宣布以月球和火星探测为中心的深空探测计划,掀起自阿波罗计划之后的第二次月球探测高潮。中国在卫星应用和载人航天取得突破性进展之后,适时开展月球探测,填补了中国在深空探测领域的空白。绕月探测工程的实施经历了长达10年的政治、经济、科技等方面的综合论证,于2004年初开始正式启动。2007年初,第一颗月球探测卫星——嫦娥1号的各项设施已经全部准备就绪,待命出厂,择机发射,以确保首发必成。嫦娥1号绕月探测卫星的科学目标包括绘制月球立体地图、探测月表物质成分、探测月壤厚度和探测地月空间环境等4项科学任务。     

深空探测与我国深空探测展望

对人类已经开展的深空探测活动进行了回顾，简介了近期已开展和未来5年内将要开展的深空探测任务，以及未来主要航天国家的深空探测规划，提出了未来我国开展深空探测应掌握和突破的关键技术；介绍了我国深空探测的现状，对绕月探测工程和嫦娥1号进行了简介，重点介绍了探月工程二、三期的思路和二期工程的立项论证情况和初步总体方案，同时简要叙述了正在论证中的中俄联合火星探测、夸父计划、硬X射线天文望远镜和空间太阳望远镜等项目的概况；给出了对我国未来深空探测发展方向的思考和展望。［关键词］ 深空探测；行星际探测；多目标多任务；中国探月工程     

从奔月之旅看嫦娥三号的七大首创

正"嫦娥抱玉兔,逐梦广寒宫",承载着中国首次地外天体软着陆和巡视探测任务的嫦娥三号月球探测嚣,去年12月2日1时30分从西昌卫星发射中心顺利升空,中国航天由此开启了一段崭新征程。一、嫦娥三号是什么嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,包括着陆器和月球车。二、嫦娥三号的使命嫦娥三号携带着中国的第一艘月球车——"玉兔号"月球车,在成功突破月球软着陆后开展月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥控操作     

系统可观测性理论与深空探测自主导航方法专题·编者按

近年来,我国月球及深空探测技术发展迅速. 2020年12月17日,随着嫦娥五号返回器携带1731克月壤返抵地球,历经16年我国圆满完成了探月工程"绕、落、回"三步走战略目标,也开启了后续深空探测的新篇章. 2021年2月24日,我国首个行星际探测器"天问一号"进入火星停泊轨道,经过近3个月的环绕探测后,于5月15日成功软着陆,在火星探测史上首次一步实现"绕、落、巡".     

“嫦娥”探月

正2013年12月14日夜,"嫦娥"携带着"玉兔"安全平稳着落月面,中国成功实现首次地外天体软着陆。中国人千百年来期盼登月的梦想,终于通过"嫦娥"变成现实。嫦娥三号探测器随之开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查等一系列科学探测。可以预见,肩负着探月使命的"嫦娥",在未来承担更多中国深空探测重任的同时,还     

2007,“嫦娥”奔月

2007年,是中国奏响遥远的登月计划的序曲的一年。在2007年"嫦娥一号"卫星将实施绕月探测,这是中国探月工程的第一步;届时,中国航天领域的深空探测也将在这里实现零的突破。     

嫦娥玉兔观天看地

<正>嫦娥三号肩负三类科学探测任务,开启探月新征程。"嫦娥"和"玉兔"携带了哪些科学探测设备?它们是如何完成这些任务的?2013年12月14日2l时11分18.695秒,嫦娥三号成功着陆在月球虹湾区。这是我国首次在地外天体软着陆,成为继美国与前苏联之后世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,它包括月球软着陆器(简称着陆器)和月面巡视器(简称     

深空探测的现状、展望与建议

 回顾了人类深空探测的历史,探讨了人类深空探测的科学动机、技术挑战和可持续发展的路径,并对中国未来深空探测的发展提出了相关建议。     

Retrospect to Human Deep Space Exploration History and Its Prospect in China

1The Goals of Deep Space ExplorationThe deep space exploration is relative to nearearth space exploration.According to theWhitePaper on China’s Space Activities in2000[1],theexploration of space other than earth is presentcalled“Deep Space Exploration”in China.Thisconception is not unchangeable.It will evolvewith improvement of space technologies andcapabilities of mankind.Generally activities of human space can becategorized into three fields:Earth ApplicationSatellite,Manned Space…     

10年见证中国空间科学发展进入新时代

 空间科学与空间技术、空间应用构成航天活动的3大领域。回顾了党的十八大以来中国空间科学的重要进展,突出表现为中国科学院空间科学战略性先导科技专项率先建立了中国的专用科学卫星系列,并产出了一批有国际影响的原创科学成果,载人航天与深空探测重大航天工程日益重视科学、技术和应用的融合;分析了以美、欧等航天强国为代表的国际空间科学发展态势,以及中国空间科学发展进入新时代的新历史方位,阐述了空间科学和空间技术与应用的联系和相互促进,指出重大科学目标引领、重大科学成果导向已成为中国空间科学任务的主要原则。面向建设科技强国、航天强国的时代需求,建议中国在有基础有优势的极端宇宙、时空涟漪、日地全景和宜居行星等科学主题上,加快部署系列科学卫星和相关任务,实现“0”到“1”的突破,让发达的空间科学成为高水平科技自立自强的重要抓手,成为航天强国建成的重要标志。     

深空探测对我国地面测控站升级的需求?

我国近年建成的深空测控网可以对未来的火星探测任务和其他深空探测任务实现自主测量和控制,并且同时具备对深空探测器的微波测速测距和VLBI测量能力.遥远深空探测任务加大了微波信号在星-地链路之间的往返传输时间,改变了测控链路信号的上、下行路线几何构型,导致同一个天线系统难以对探测器同步完成上、下行链路的业务,是对目前地面测控通信能力的挑战.本文以典型的火星探测为例,分析了深空探测器的微波闭环跟踪测控对我国深空测控系统单站设备的升级需求,并对深空站相应的改造提出了建议:1)单站单一天线上、下行时分交替测控模式;2)利用设置了单一天线的多个深空测控站协同三程开环链路测控,实现对探测器的控制和遥测;3)采用DSN/JPL/NASA的方案,在每个深空测控站配置多套天线系统,全部天线共用台站时频资源实现单站闭环上、下行实时连续测控.     

（Ⅲ）m=0类二次系统的极限环问题，（Ⅰ）

彗星的空间探测是当代前沿课题．本文首先概述彗星的主要研究结果．彗星的本体是不大的‘脏雪球’彗核；随着接近太阳，其表面冰升华并带出尘埃而形成彗发，发生复杂的物理-化学过程；太阳辐射压和太阳风推斥彗发的尘埃和离子而形成彗尾；彗星尘散失在轨道附近而成为流星群．虽然地面观测到彗发和彗尾的丰富资料，但对彗核却了解甚少，需要发射飞船进行空间探测；接着，从探测彗核的真实性质、采集彗星样品分析成分、探索彗星活动和机制、彗星的有机物与生命起源、彗星-地球关系、太阳系起源和演化线索几方面阐述彗星的空间探测的科学意义；然后，综述彗星空间探测的一些计划进展情况，总结彗星空间探测的重要成果；最后，讨论未来的彗星空间探测的科学目标，包括高轨卫星采集彗星尘、搜寻近地小彗星、搜寻未知彗星、发射更优秀飞船探测不同彗星．     

2022年空间科学与深空探测热点回眸

2022年世界空间科学和探索热点频现。按空间天文、日球层物理、行星科学、空间地球科学和微重力物理与空间生命科学五大领域,梳理了全球空间科学重要进展,韦布空间望远镜及其首批成果成为年度最大亮点;盘点了各国空间科学任务及其代表性成果,中国空间科学先导专项科学卫星系列以及探月工程“嫦娥五号”样品的研究突破令人瞩目。载人航天是空间科学与应用的重要平台,中国空间站建成引起世界关注。点评了各国的空间科学中长期规划和国家空间战略相关情况,展望了2023年即将发射升空的空间科学新任务。     

美国行星科学2023—2032年规划及启示

 《起源、世界和生命：2023—2032年行星科学和天体生物学》是美国科学院发布的第3份用于指导太阳系探索未来10年发展的战略规划文件（简称2023规划报告），涵盖科学探测任务、基础前沿研究和先进探测技术等，内容丰富前瞻，引起各界关注。该报告还首次包括了行星防御内容，新增了对空间科学人文和社会价值的阐述。本文解读了该报告的核心内容，指出它聚焦行星起源、太阳系天体（不含太阳）的结构和演化、生命和宜居性3大科学主题，建议美国新实施大中小型系列空间科学任务、继续推进既往2013规划报告推荐的在研任务，并力争在探寻太阳系地外生命前沿与交叉科学领先取得重大突破。     

我国空间天文发展的现状和展望

本文包括以下内容：（1）国际和国内空间天文的现状和发展态势概要;（2）我国空间天文发展的战略目标;（3）我国空间天文的研究计划和项目简介;（4）对我国未来相关研究领域发展的策略和措施建议.本文基本上不涉及空间太阳物理和太阳系探索的有关研究计划和项目.     

太空制造技术发展现状与展望

太空制造技术被世界各航天强国公认为是人类提升地外活动能力、开展深空探索任务的战略性关键技术之一,因而其也已成为世界主要航天强国最活跃的科学与应用前沿之一.空间站运营、月球基地建设、深空探测等任务对太空制造技术提出了更多的需求和更高的要求.特别是太空特有的长时微重力、强辐照、高真空等环境特点给太空制造技术带来了新的科学和工程问题.同时,太空任务中的特殊应用场景对制造精度、制造装置的功耗和尺寸及智能化等提出的要求也面临着技术挑战.本文概述了国内外太空制造的主要技术研究进展,着重介绍了基于高分子材料、复合材料、金属、陶瓷、生物等材料的太空制造技术发展,讨论了未来太空制造技术的几个主要方向和趋势,为我国太空制造技术领域的发展提供参考.