深空探测中的轨道设计和轨道力学

深空探测相对于地球卫星而言,指探测器脱离地球引力范围,进入行星际空间甚至距离地球更远的空间对太阳系内或者太阳系以外的天体进行探测. 从20世纪末尤其是21世纪以来,随着航天领域科技的进步和提高,对月球和太阳系其他大行星的探测,越来越多地得到世界各国的关注.近几年,我国也加快了对月球的探测步伐.2007年10月24日,我国成功发射了第1个月球探测器 嫦娥一号月球探测器,实现了精确变轨、成功绕月的预定目标,获取到大量科学数据和全月影像图,并成功实施受控撞月任务.2010年10月1日,我国又成功发射嫦娥二号月球探测器,获取了分辨率更高的全月影像图和虹湾区域高清晰影像,并成功开展环绕拉格朗日L2点等多项拓展性试验,为深空探测后续任务的实施奠定了基础.     

从太空看人类的家园——地球

在航天时代的今天,人类正从太空中远远近近地通过图像照片或自己的眼睛来观察和认识自己的家园地球,从整体到细部。 远眺地球 暗淡蓝点 20世纪90年代,正在飞出太阳系的行星际探测飞船“旅行者”1号在离地球约60亿千米处反身回眸拍摄了一张史无前例的太阳系行星     

日本“月神”探测器计划

当20世纪中期人类挣脱地球的束缚,逐渐有能力去探测地球以外的空间时,月球作为地球的惟一天然卫星,首先得到了人们的关注。从1958年至1976年,美国和前苏联两个航天大国都多次对月球进行了探测,取得了大量探测成果。然而日本这样一个航天技术起步时间并不早的国家,却第三个发射了月球探     

表层穿透雷达在月球和深空探测中的应用

对月球以及更远天体或者空间环境的探测是人类航天活动的重要方向。开展月球和深空探测有利于研究太阳系起源、演化与现状,以及生命起源与演变等重大科学问题,有利于催生基础性、前瞻性的学科与技术。相比光学探测方法,雷达具有强穿透性、极化特性以及不受光照限制等优势,是探测天体特性的有效手段之一,在月球和深空探测中发挥了重要作用。电磁波能够穿透几米到几千米的次表层,可用于探测月球和深空目标的表层介电常数、次表层结构、电离层及水冰等。按照探测方式的不同,表层穿透雷达探测主要包括地基雷达、环绕器雷达及巡视器雷达3种方式。针对不同的科学目标,不同的探测方式具有各自的优势和不足。回顾了表层穿透雷达在月球、火星以及小行星等探测中的科学应用,总结了已经投入使用以及计划中的各种雷达科学载荷的探测任务、参数设计、工作原理和探测结果,展望了在未来利用表层穿透雷达进行月球和深空探测的发展趋势。     

太阳系探索和地外生命搜索

综述了国际上进行太阳系空间探测的现状，着重介绍了探测月球，火星，不星和外行星的意义，目的，手段和成就，择要介绍了美国宇般局，欧洲空间局，俄罗斯和日本近年来和下世纪初的空间计划，论及地外生命搜索，主要介绍了火星上水和生命搜索进展，地外生命搜索的的SETI计划及其发民菜，物理学家与生物学家有关搜索成功的可能性的争论，以及太阳系外行星系统的发现，太阳系外行星系统的发现是当代天文学最时髦的，也将是未来21世纪成果最丰富的研究领域之一，目前，已经发现了大约50个太阳系外行星系统，太阳系外行星系统的发现与地外生命搜索研究是密不可分的，这项研究近20年来发展较快，它的研究也促进了航天学，宇宙化学，天文生物学乃至哲学等其化学科的发展。     

雷达探测技术在探月中的应用

人类运用雷达探测技术对月球探测取得了丰硕的科学成果,开展了对月球地形地貌探测、月壤厚度反演、月球次表层结构探测、月球水冰探测等研究。以不同的探测方式和科学目的综述了国内外运用雷达探测技术对月球探测所取得的一系列科学成果,以及我国成功发射"嫦娥三号"卫星,其巡视器"玉兔号"上搭载的测月雷达(Lunar Penetration Radar)将用于探测月球次表层结构和月壤厚度与结构,同时也介绍了测月雷达的基本原理与一些基本指标参数。     

月球两极探测进展

从20世纪开始月球探测成为人类太空探测的重要内容,月球探测的手段越来越多样化,探测的分辨率越来越高,探测的区域也逐渐由全月转变为局部。月球的南北极区由于特殊的地理条件存在大面积的永久阴影区,因此一直以来备受国内外学者的重视。介绍了目前国内外对月球极区探测在光学影像、数字高程、水冰以及亮度温度等方面取得的重要科学成果,并且介绍了探测设备的参数,为我国正在开展的月球探测提供参考和建议。     

今后几年的月球探测和月球科学

近年来月球探测已经进入了一个全新的时代。特别是 1 990年以来 ,多个月球探测计划已经被成功实现 ,而且另外还有多个探测计划也在准备当中 ,并将在未来的几年内发射升空。在这种背景之下 ,中国的航天机构和有关的科学家也开始积极酝酿和开发自己的月球探测计划。这些月球探测计划将利用卫星上搭载的各种仪器探测和测量月球的地质和地理特性、化学成分和矿物组成、月球物理学特征以及包含地球大气在内的地月空间环境和行星际空间环境 ;进一步研究月球的起源和演化 ,探明月面环境 ,研究太阳等离子体物理 ,提供月面天文台和月面长期科研基地的候选地址 ,调查月球上的可利用资源 ,为将来开发月球提供充实的背景资料。参与新一轮的月球探测同样也为中国天文学研究带来了新的机会。     

今后几年的月球探测和月球科学

近年来月球探测已经进入了一个全新的时代。特别是1990年以来，多个月球探测计划已经被成功实现，而且另外还有多个探测计划也在准备当中，并将在未来的几年内发射升空。在这种背景之下，中国的航天机构和有关的科学家也开始积极酝酿和开发自己的月球探测计划。这些月球探测计划将利用卫星上搭载的各种仪器探测和测量月球的地质和地理特性、化学成分和矿物组成、月球物理学特征以及包含地球大气在内的地月空间环境和行星际空间环境；进一步研究月球的起源和演化，探明月面环境，研究太阳等离子体物理，提供月面天文台和月面长期科研基地的候选地址，调查月球上的可利用资源，为将来开发月球提供充实的背景资料。参与新一轮的月球探测同样也为中国天文学研究带来了新的机会。     

谈月球探测

适时开展以月球探测为主的深空探测,是我国航天活动的必然选择,也是我国航天事业持续发展,有所作为、有所创新的重大举措。月球探测将成为我国空间科学和技术发展的第三个里程碑。     

国外空间探测器发展概览（上）

空间探测器的问世使人类可以近距离探测地外星球,甚至就地考察、取样返回、载人登陆,从而获得了大量有用信息。例如,进一步揭示地球、生命乃至太阳系的起源和演变：掌握太阳系内一些重要地外星球上的生命、地质、气候、重力、环境等,这对人类的科技发展和未来生存具有重要的长远意义。目前,全球已发射了多种空间探测器,它们相继考察了月球、水星、金丛、火星、木星、土星、天王星、海王星、小行星和彗星等,并将探测冥王星。     

太阳系空间探测

综述了国际上进行太阳系空间探测的现状,着重介绍探测月球、火星、小行星和外行星的意义、目的、手段和成就。择要介绍美国宇航局（ＮＡＳＡ）、欧洲空间局（ＥＳＡ）、俄罗斯和日本近年来和下世纪初的空间计划。     

月球上的星空

进入21世纪以来,人类对月球给予了前所未有的高度关注,各空间强国都在积极筹备探月之旅,我国的探月方针和计划也已经初步拟定,"嫦娥工程"业已顺利展开。幻想有朝一日我们自己登上了月球,在那里仰望无垠太空、品味星夜之美,那又会是一番什么样的星象呢?苏宜教授的这篇文章将带领我们展开想象的翅膀,神游月面、意指星河,饱览月球上的壮美星空。     

2008年世界航天大盘点

2008年的世界航天活动呈现出蓬勃发展的景象,各国基本完成了预定的发射计划,特点是欧洲、日本和中国,都顺利执行了重要的载人航天任务,印度也发射了盼望已久的第一颗月球探测卫星。美中不足的仍然是老问题,由于火箭质量问题,个别发射出现了失败。     

路漫漫其修远兮——从月球车到火星车，我们还要走多久？

2013年12月14日,嫦娥3号着陆器成功落在月球表面。它所携带的玉兔号月球车于12月15日驶上月面,使我国成为世界第二个掌握无人月球探测车技术的国家。至此,一些关心我国空间探测未来发展的航天爱好者马上联想到我国未来的火星车应该是什么样子,它能借鉴玉兔号的研制技术吗？探测月球与探测火星有什么区别？要回答这个问题,首先要了解月球和火星各自的概况,然后才能通过对比分析认识它们的异同。     

太阳系外行星系统构型的形成与动力学

自从Maryor和Queloz于1995年在51Pegb周围发现了第1颗主序恒星系统内的行星以来,人类已经利用越来越精密的探测方法获得了更多的太阳系外行星系统的信息.截至2010年3月,人类已经探测到了431颗太阳系外行星,其中包含了45个多行星系统.从统计结果来看,系外行星系统的构型以及行星的特点与太阳系存在很多差异.研究这些系统的形成过程可以对太阳系的形成有更深刻的理解,并将推进行星系统形成理论的发展.     

飞往金星的空间探测器

金星是太阳系八颗行星中距地球最近的～颗,所以人类对太阳系行星的探测首先是从金星开始的。至今,人类已向金星发射了32个空间探测器,其中22个成功,10个失败。加上各种路过的探测器总数已超过40个。     

我国月球激光测距研究与进展

月球激光测距是国内外所瞩目的宏伟目标,代表着单光子探测技术的高峰。文中概述了全球月球激光测距的现状以及21世纪初月球激光测距的发展趋势;分析了我国开展月球激光测距的意义。最后介绍了云南天文台1.2m望远镜进行月球激光测距的发展战略和科学目标。     

信使号探测水星之旅

人类历史是一部探索宇宙和自然、利用宇宙和自然、改造宇宙和自然的历史。远古时代的人类用肉眼观察星空以及日月的运行和变化,利用其中的规律指导自己的生产和生活。1609年意大利天文学家伽利略发明了第一架天文望远镜,极大地促进了人类探索宇宙的进程,使人类科学技术的发展进入了新时代。二十世纪50年代第一颗人造卫星成功发射,从此人类探测宇宙的脚步离开地球进入了太空。到目前已有多个探测器飞临太阳系内天体,对其进行近距离探测。信使号（Messenger）是这些探测器中的一个,是地球人派去专门探测水星的使者。     

方兴未艾话探月

在20世纪五六十年代,发射一枚人造卫星就是一个国家国力强的一种象征;后来发展到月球探测以及建立外太空探测基地则是一个国家综合国力强大的体现,对于提高该国在国际上的威望,增强国民的巨大凝聚力很有意义。展望未来,和平利用太空,开发太空资源必然需要国际间的密切合作。可以想象,在不太久远的将来,为了建设各种月球基地,各国的探月飞船将穿梭于地-月之间,月球上面将要像蜜蜂筑巢般地忙碌起来。