太阳帆欲借太阳风飞太空

据美国宇航局太空网报道，长期以来人们一直希望能像早期的帆船利用风能一样，通过太阳帆利用阳光进行太空探索。现在美国行星协会希望重新修改美国宇航局的一个太阳帆设计，第三次尝试把首个太阳帆放飞到太空中。     

飞向Halo轨道的太阳帆航天器轨迹优化设计

研究了太阳帆航天器从地球同步轨道飞向日-地第2Lagrange(L2)点Halo轨道时其转移并入轨的轨迹优化设计问题。提出了分3阶段优化设计的方法:首先调整航天器逃离地球的飞行轨迹,使其比较接近目标Halo轨道的不变流形;再借助不变流形,用遗传算法求解相应的最优控制,使其转移到目标Halo轨道的不变流形上;最后航天器将沿流形飞行完成入轨。数值仿真结果表明,提出的方法可以得到相当好的转移轨道。由此显示:将转移轨道分为若干阶段,借助不变流形,用遗传算法求解最优控制问题的轨道优化设计方法对于此类小推力变轨问题是切实可行的。     

美国的巨型新太阳帆

太阳帆是一个美妙而直观的概念。太阳和其他诸多恒星一样,每时每刻都向外辐射出巨量的光子以及强大的带电粒子流,这种从太阳发出的辐射和粒子流就犹如大海中一股强劲的风,对围绕太阳运行的天体造成不小的压力。这些太阳风造成彗星的尾巴永远是背离太阳的。另外强劲太阳风也正不断让缺乏磁场保护的金星损失大气。然而,太阳风就像地球上大海中的海风一样,可以让我们扬帆远航。尽管听上去"太阳帆"这个词多半出现在科幻作品中,但实际上这     

龟变兔 奔火星

“妈妈,我们到了吗?”每位父母都曾听到过从汽车后座发出的这种哭叫。这通常发生在全家驾车旅行开始后大约15分钟。幸好,我们很少有离家超过几百或几千公里的驱车旅行。但是,如果是去火星呢?即使在每两年中火星离地球最近时,这颗红色行星也至少在5600万公里之外。最快也得用六个月到那里,再用六个月回来。     

基于控制叶片的太阳帆姿态控制系统建模与仿真

针对由太阳帆薄膜、结构杆、有效载荷和四个控制叶片所组成的太阳帆航天器系统,从物理模型出发,利用欧拉方程建立了姿态动力学模型.对该类太阳帆航天器的系统能控性和稳定性进行分析,并通过数值仿真对太阳帆航天器三轴姿态控制的响应特性和行星际轨道转移过程中姿态控制效果进行研究.研究结果表明,在行星际飞行中利用四个控制叶片来对太阳帆航天器进行三轴姿态控制的方法是可行的.     

光帆飞船靠阳光漫游太空

美国行星协会展示的光帆可以通过搜集太阳能使飞船运行。太阳帆飞船靠阳光漫游太空，不携带燃料并一直加速，是目前唯一可能乘载人类到达太阳系外星系的航天器。     

探月飞行中太阳帆航天器帆面光学性能演化

介绍了太阳帆航天器在进行探月飞行时,非理想帆面的推力计算;重点分析了在轨长时间运行时空间环境对帆面光学系数及轨道漂移的影响.计算结果表明,太阳帆光学性能的退化对总推力、特征加速度和光压数的演化不可忽视,高精度深空探测轨道的设计要考虑空间环境因素.     

航天器布局方案设计

航天器布局方案设计是研究如何充分利用航天器有限的空间，布置尽可能多的组件或仪器、设备，并满足其内部和周围环境的各种约束要求的问题，是一个多学科交叉课题，其实质是研究大型、高维、动态复杂工程系统方案设计的建模、求解和自动化设计的理论和方法。综述了航天器总体和航天器舱体、气动外形、太阳帆、天线、稳定平台、姿控发动机、复杂插座、电路板等部分组件布局设计，着重从实用化角度出发论述了其设计方法、应用及发展趋势。