旅行者2号传回首批星际数据

<正>2019年11月4日出版的新一期Nature Astronomy共发表了5篇有关旅行者2号的论文,证实其已进入星际介质并传回了宝贵的日球层顶(太阳风顶)数据。星际介质,是指宇宙中因太阳风产生的气泡状边界之外的空间。进入星际介质标志着旅行者2号已成为继旅行者1号之后第2个摆脱太阳风影响的飞行器。而日球层顶则是太阳系的最外层结构,即日球层和星际介质的边界。旅行者1号曾于2012年进入星     

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。     

全面开展太阳系探测的新时代

太阳系是由太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质组成的一个天体系统.自古以来,人们只能凭裸眼观察来了解天体现象;16世纪初伽利略发明望远镜后,开启了望远镜观测时代.观测波段逐渐覆盖了γ射线、X射线乃至可见光、红外和无线电波的整个电磁波谱,人类对太阳系的了解也得以逐渐深化.人类对太阳系的探测始于20世纪50年代末,从探测月球开始,逐渐发展到对地球邻近行星(火星与金星)、其他行星、各类小天体以及太阳和行星际空间太阳风的探测.人类的空问探测,由近至远,由易到难,经历了近半个世纪,实现了对太阳系各层次天体和太阳系空间的253次探测.     

2018年深空探测热点回眸

 深空探测指人类航天器离开近地轨道、进入太阳系空间和宇宙空间，对地球以外天体（月球及以远天体）或空间环境开展的科学探测。2018年，国际深空探测叠彩纷呈：中国“嫦娥四号”成功实现国际首次月球背面软着陆并将开展巡视勘察；美国“洞察号”探测器登陆火星；向太阳系空间进发，朝向日心方向，欧洲空间局和日本合作研制的BeipiColombo探测器正飞向水星、美国“帕克号”探测器开启“史诗级”旅行去“触摸太阳”，远离日心方向，“新视野号”成功飞掠柯伊伯带的小行星“天涯海角”、“旅行者2号”突破日球层顶；美国“奥西里斯-REx”和日本“隼鸟2号”顺利抵达各自目标小行星执行采样任务。2018年，月球表面存在水冰、火星发现有机分子、太阳系边际再抵近等发现或突破对于探寻生命起源、太阳系起源和演化，拓展人类知识体系具有重要意义。     

飞出太阳系?

正李雄耀王世杰研究团队成员。中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心副主任,研究员。主要从事月球与行星科学研究,参与我国嫦娥工程和深空探测的基础科学问题研究。"飞出太阳系,奔向更遥远的外太空,是自1977年"旅行者1号"出发以来,人类未曾停止过的梦想。那么,太阳系到底有多大?人类如何才能走出太阳系?"1977年9月5日,"旅行者1号"发射升空,在土星及木星"小歇"之后,它静静地滑入太阳系的边缘处。此后,它沿着离开太阳系的轨迹,朝着茫茫的星际空间,一路飞奔而去,     

土卫六Titan大气中多环芳香烃PAH分子

土卫六(Titan)是土星的最大一颗卫星,也是太阳系第二大卫星.它是太阳系唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星.其大气层富含氮气(N2,体积比占98%),少量甲烷(CH4,占2%)以及其他微量有机分子(如乙炔C2H2).最近,卡西尼(Cassini)宇宙飞船上的VIMS光谱仪对土卫六的大气层作了光谱观测,探测到源自多环芳香烃(PAH)分子的3.28?m发射特征.PAH是星际介质的重要成分,也常被认为是土卫六上空橘红色的烟雾层(Haze)的重要成分.PAH分子如何在土卫六大气中形成是行星科学的一个难解之谜.本文从星际空间、太阳系的PAH分子研究着手,介绍了Titan的大气中多环芳烃PAH分子的观测特性、化学结构、形成机制及未来趋势.     

第一个进入星际空间的人造物体——旅行者1号

2013年9月13日凌晨2:00(北京时间),美国国家航天局(NASA)正式确认旅行者1号(Voyager 1)探测器已于2012年8月25日飞出太阳系,进入星际空间。这是目前离地球最远的人造飞行器,也是第一个进入星际空间的人造物体,是人类太空探索史上的壮举。旅行者号科学团队认为,旅行者1号在2012年8月25日就进入了星际空间。这一结论是基于两个方面的证据,首先,2012年8月25日获得的数据显示,     

新知

生命产生于星际空间法国、荷兰、德国等国科学家在模拟太阳系形成之初的环境中成功合成了16种氨基酸,其中6种可以构成蛋白质。科学家称,这项研究进一步支持了生命起源于星际空间的假说。报道称,研究人员模拟创造了45亿年前太阳系形成之初时的星际空间环境,也即温度为零下261摄氏度的真空环境,并将星际尘埃中应该存在的水、甲醇、氨水、一氧化碳和二氧化碳等物质的混合物放置其中。在随后的光谱测定中鉴定出16种氨基酸。研究人员指出,氨基酸的形成需要还原性环境,也即非氧化性环境,而星际尘埃的环境正是还原性的。他们表示,科学界早已在陨石中发现了多种氨基酸,此次他们又在模拟环境中合成出了氨基酸,这些成果进一步显示,即便生命不是产生于地球以外,那么组成生命的最基本物质至少应该是产生于地球以外的星际空间。     

关于空间科学概念的若干考证

 空间科学在不同语境中产生了各种各样的表达，带来一些不必要的歧义。为厘清基本概念、促进事业发展，在追根溯源、国际对照研究基础上，考证了空间科学概念，指出地球物理学和天文学是最早进入空间开展研究的自然科学；空间科学在中国学科专业目录和国家学科分类标准中，虽不是独立的门类，但下属的学科领域均属母学科的重大前沿，使得母学科得到前所未有的发展。辨析了空间科学与空间技术和应用、空间科学与天文学、日球层顶与太阳系边界、空间科学与深空探测、科学卫星与业务卫星、空间科学任务以及有效载荷技术等概念的内涵，呼吁各界重视和支持空间科学，加快发展空间科学卫星系列，使空间科学成为开放型的研究体系和学科群，可为相关战略规划、学科研究、项目申请和科学传播提供参考。     

日层探测

文章介绍了日层探测的概况和研究日层的意义，以及日地空间在空间环境预报中的作用，从日层事件探测实例分析了目前日地空间监测的不足。     

2020年深空探测热点回眸

 2020年国际深空探测事业稳步推进。回顾了2020年世界深空探测的工程成就和科学产出，评述了中国探月工程嫦娥五号采样返回任务以及嫦娥四号/三号的成果产出，对比了美国、中国和阿联酋3个火星探测任务，围绕在轨的35个深空任务梳理了包括太阳探测和行星科学的多项科学发现，讨论了深空探测发展的环境因素特别是新冠疫情的影响，并展望了全球2021年即将实施的深空探测任务。     

（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．     

2017年空间科学热点回眸

 空间科学是以航天器为主要工作平台,研究发生在日地空间、太阳系乃至整个宇宙空间的物理、化学及生命等自然现象及其规律的综合学科。回顾了2017年全球空间科学领域前沿研究进展、重大战略调整以及新发射的、可能对未来空间科学研究产生关键影响的空间任务平台;盘点了2017年空间科学重大事件,包括空间平台助力发现双中子星并合产生的引力波、中国率先实现空间量子科技重大突破、"悟空"获得迄今为止最精确的高能电子宇宙线能谱、"卡西尼"土星探测任务落下帷幕、美国重启国家空间委员会并明确重返月球、卢森堡通过空间资源探索和利用法、全球首个中子星探测任务成功发射等。     

临近空间科学技术的发展现状及应用前景

 介绍了临近空间的特殊空间位置以及典型气象特征,梳理了国内外通过天基、地基、原位平台对临近空间进行科学探索和研究的情况,针对目前对临近空间认知不足的现状,提出应该以临近空间飞行器为主要平台对临近空间进行科学探索及应用;回顾了国内外临近空间飞行器（包括高空气球、平流层飞艇和高空太阳能长航时无人机）的技术发展及其在军用和民用市场中的应用现状,总结了亟需关注的关键问题,并提出了中国临近空间科技发展和应用的具体建议。     

空间科学探索相关国际法原则和热点分析

 国际空间法作为一个年轻的国际法新分支，是各国探索和利用外层空间活动依据的国际法原则、规则和制度的总和。近年来，国际空间探索活动掀起新高潮，但国际空间法律制度发展相对滞后，二者之间的矛盾愈发凸显。梳理了国际空间法体系及与空间科学探索相关的主要法律原则，围绕空间碎片减缓、外空资源开发和利用、行星保护、频率和轨道资源分配、空间核动力源以及微小卫星等当前空间科学探索领域最具代表性的国际热点争议法律议题，分析了相关的主要国际法律原则、美欧等国家/地区的法律规定和实施案例等。     

2020年临近空间科技热点回眸

围绕"认得清、留得住、飞得灵、用得好"的发展目标,概述了2020年临近空间科学技术的研究热点:中国、日本、法-美联合在临近空间实验探测与科学认识方面取得了一定进展;以"留得住、用得好"为目标的临近空间低动态飞行器及其应用技术取得显著成绩,日本软银公司"太阳滑翔机"和韩国EAV-3为太阳能无人机的发展注入了新的活力,美国...     

单纯形空间中的四元数分形集的构造与分析

应用逃逸时间算法,在高维动力空间中利用四元数及其性质构造了一系列Mandelbrot和Julia集,并对四元数M集的界做出了估计·通过单纯形坐标体系下的投影变换,得到了四维Bannach空间与三维Euclid空间的对应关系,并应用这一对应关系得到了四元数M集与J集在三维空间中的映像·为分形理论在多维动力系统的研究与发展,提供了一个有益的探讨和尝试·     

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。     

2021年空间科学热点回眸

 回顾了2021年全球空间科学重要进展、美欧俄中等国家和地区组织最新空间科学重大发展战略和规划、新发射的空间科学任务平台和新选定的未来任务。盘点了“帕克太阳探测器”首次飞越日冕，“洞察号”揭示火星内部结构，阿联酋、中国、美国探测器齐聚火星，美国绘制天文学和天体物理学发展路线图，欧洲确定2035-2050年大型空间科学任务科学主题，中俄发布国际月球科研站路线图，“詹姆斯·韦伯空间望远镜”成功发射，中国成功发射太阳探测科学技术试验卫星和可持续发展科学卫星，美欧批准新的金星探测任务等重大成果和事件。