基于着陆器地基测量的火星定向参数确定

火星定向参数的精确测定对约束火星内部结构以及极区干冰变化的建模具有重要意义.基于未来的火星着陆任务,仿真分析了利用双程多普勒与距离测量方法直接跟踪着陆器,解算火星定向参数所能达到的精度.结果表明,通过双程多普勒和双程测距直接跟踪火星着陆器超过200个工作日,将显著提高火星岁差、章动以及日长变化参数的精度,约800个工作日后,岁差参数精度可较目前提高5–10倍,章动参数精度可达到10–30 mas,日长变化与钱德勒摆动参数精度可收敛至5–10 mas,这一精度水平可以满足研究火星内部结构与大气物质交换的需要.通过分析不同纬度着陆器的解算结果,发现高纬度的着陆器有必要进行距离测量,以保持岁差和章动参数的解算精度.此外,研究还发现,当火星星历误差小于75 m时,双程多普勒数据解算火星定向参数的精度不受影响,而对于双程测距数据来说,只有当火星历表精度优于0.15 m时,定向参数的解算结果才具有可信性.     

地火中继链路的空间特征参量分析

针对火星和地球上合时导致的直接通信链路中断问题,提出基于日地拉格朗日点L₄/L₅为中继的地火中继架构. 建立日心黄道惯性坐标系下L₄/L₅到火星的指向矢量在不同空间参考坐标系下变换的数学模型,推导了L₄/L₅指向火星的空间特征参量(空间距离、方位角和俯仰角)随星体瞬时平轨道根数变化的解析式. 仿真验证了一个地火回归年内的空间特征参量的变化规律,设计了一种L₄/L₅对火星表面的链路持续可见模型,并分析了返向链路性能. 为L₄/L₅指向火星的星间链路设计提供了参考.      

Astrology

Summary As a divinatory practice, astrology is without equal in both its colorful history and modern day popularity. Astrology has grown, over thousands of years, into a huge and ornate superstructure that lacks a central design. Although astrology has been dimly veiled by its occult mystique for centuries, the light of modern day inquiry has shown its substance to be mostly illusionary and revealed its foundation to be the shakiest possible: that of self-justification and anecdotal evidence. Despite the many claims of its practitioners and followers, extensive investigation has revealed astrology to be a great teetering monument to human gullibility.     

Petrography,mineral chemistry and shock metamorphism of Yamato 984028 lherzolitic shergottite

Y984028 is a new lherzolitic shergottite,consisting of poikilitic and non-poikilitic lithologies.The mafic silicates are FeO-poor,and the chromite is TiO 2-poor in the poikilitic lithology compared to the grains in the non-poikilitic lithology.This meteorite shares similarmineral petrography andmineral chemistry with GRV 99027,but is not paired with the latter because of their different shock-induced features.Y984028 was severely shocked and experienced no significant thermal metamorphism after the main impact event.Hence,Y984028 serves as a probe for the study of meteorite impact processes on terrestrial surfaces.The melt veins in Y984028 are characterized by the absence of any high-pressure polymorphs,the presence of abundant smallmineral fragments,and the prevailing granulation textures of olivine and chromite.These features are consistent with adiabatic melting during the release of shock-induced high-pressure and quenching at ambient pressure.     

火星探测研究结果分析

火星是地球的近邻,很多方面的特征与地球相似.有观点认为,火星是地球的未来,即地球经过长期演化,其内部机构、地表和空间环境可能会变成火星现在的状况.因而在与地球比较的基础上,开展火星探测和研究,不仅对于探索火星及其空间的奥秘,而且对于认识地球都有重要的意义.本文对空间飞行器所取得的有关火星的探测结果(包括火星内部结构和火星表面、火星大气、火星电离层和磁层,以及太阳风与火星的相互作用等)进行了分析和概述,内容涉及火星内部化学成分、火星岩石中的元素、火星表面地形和尘暴,火星大气的光化学过程、火星大气的季节变化和大气中的同位素,火星上过去全球尺度的磁场和现在的局域强磁场观测,火星全球尺度偶极磁场的可能反转,太阳风与火星电离层相互作用所形成的感应型磁层等科学问题.结合目前火星探测和研究的现状,对火星研究的主要科学问题和意义进行了简单描述.     

火星盐类研究进展

 因携带水相关地质过程及环境的丰富信息,进而与生命起源密切相关,行星盐类研究受到大量科研工作者的关注。好奇号登陆之后,火星盐类研究取得了一些新进展。例如,在着陆区泥岩中发现了黄钾铁矾;在泥岩及泥岩砂岩的不整合接触面发现了石膏脉;在风沉积及原位沉积岩中发现了硝酸盐。此外,通过遥感手段,还发现火星新出现的斜坡沟渠可能是由含高氯酸盐高浓卤水冲击形成的。这些新进展再次表明了盐类对于火星科学的重要性。结合已有研究,凝练了火星盐类研究存在的重要科学问题,展望了中国未来火星探测研究。     

载人火星任务混合推进轨道方案

以未来载人火星探测任务为背景,提出了混合推进的轨道方案,即行星中心轨道段采用脉冲推力变轨,行星际航行轨道段采用小推力变轨的策略。建立了日心段三自由度动力学模型,利用“能量等高线”图选取了几组典型脉冲往返轨道作为标称轨道：最小能量税遁,快速转移税逆和短期停留轨道。在此基础上设计了与之对应的行星际航行段小推力最优转移轨道,得到混合推进的轨道方案。最后通过与脉冲轨道的燃料消耗对比,分析了混合推进轨道方案的可行性。研究表明,此类方案较好地结合了脉冲变轨飞行时间短的优势和小推力变轨省燃料．任务灵活的优势.     

浅谈奔赴火星需要解决的几大关键技术

本文初步分析了奔赴火星的几大关键技术问题：轨道设计与控制技术;超远距离通信技术;自主控制技术;火星探测热控制技术;火星着陆控制技术以及火星返回技术等。对后续火星探测以及相关型号探测器的研制具有一定的参考价值。     

基于序列图像的火星软着陆自主导航避障方法

针对未知地形和障碍下火星软着陆精确避障问题,本文提出一种利用未知陆标序列图像测量的火星软着陆自主导航避障方法.该方法仅利用单目相机和惯性测量敏感器,以初始时刻星下点天南东系为着陆参考坐标系,利用火星表面未知陆标在连续两幅下降图像中的单位视线矢量测量及探测器状态估计建立未知陆标的隐式测量模型,通过EKF利用所建立的未知陆标隐式测量模型和基于IMU测量建立的运动学模型对探测器的运动状态进行估计,进而根据估计的探测器相对目标着陆点的位置和速度利用改进的四次多项式制导律完成避障制导控制.数学仿真表明,提出的方法可有效估计探测器相对于目标着陆点的位置和速度,并实现精度优于0.5 m的水平方向避障,从而满足火星软着陆安全避障的要求.     

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.