主带小行星深空探测可接近性与多目标探测轨道的实现

小行星探测是当前深空探测的热点之一,探测目标的可接近性又是探测任务首先要解决的问题.根据直接转移轨道方式下太阳系中可以探测到的区域和小行星的空间分布,确认发射能量C_3=50 km~2/s~2的直接转移轨道,可以探测大部分主带小行星;使用少量的速度修正还能够实现多目标飞越任务.同时指出,这种多目标的飞越可以达到△V-EGA轨道方案中的深空机动同样的效果,经地球引力助推,以较小能量实现小行星伴飞或更遥远小行星的探测;据此提出了一个探测器先飞越多颗主带小行星,然后借助地球引力助推探测更遥远小行星的轨道设计方案,并给出了设计实例.     

使用体积离散方法计算不规则小天体表面重力场

在小行星探测任务中,航天器轨道设计需要充分考虑到小行星的非球形引力场的影响.太阳系中大部分小行星具有形状不规则、密度不均匀的特点,因此,在没有绕飞轨道数据的情况下,精确计算其引力场非常困难.利用不规则小行星的多面体模型,采用体积离散方法通过直接积分计算小行星引力场球谐系数和表面重力场分布情况.将该方法与多面体方法进行了比较,并以(433)Eros为例,通过该方法计算得到的结果与NEAR(Near-Earth Asteroid Rendezvous)探测器的轨道数据反演结果比较,C20项误差不超过2%,使用该方法对我国小行星探测任务拟探测的(1996)FG3小行星的重力场进行了计算.以嫦娥二号探测器飞越的(4179)Toutatis小行星为例,结合相应的雷达观测数据提供的小行星形状模型,计算其表面引力势情况,为通过飞越任务获取的光学图像分析其表壤的分布、流向等提供了相应的理论依据.该方法适用于密度不均匀天体,可为小行星探测任务轨道设计和着陆提供可靠的小行星引力场数据.     

小行星YORP效应的可探测候选体

YORP (Yarkovsky-O''Keefe-Radzievskii-Paddack)效应是小行星长期动力学演化的机制之一. 与碰撞、引力摄动等因素相比, YORP效应作用量级小, 短时标观测效应不明显, 这给直接测量YORP效应带来了很大的困难. 利用小行星光变数据库中已知的小行星数据, 统计了小行星的自转速率分布, 使用核密度估计以及Kolmogorov-Smirnov检验分别分析了近地小行星和主带小行星自转速率的分布特性, 分别给出了在近地小行星和主带小行星中寻找受YORP效应影响减速自转的最佳样本群; 基于7颗已被探测到YORP旋转加速度的近地小行星, 利用YORP强度估计方法和光变探测条件建立了筛选模型, 给出了未来可直接通过光变数据探测\lk YORP效应的10颗近地小行星.     

“嫦娥二号”平动点和小行星探测试验中的轨道计算

正论文以CE-2(嫦娥二号)平动点飞行试验、小行星探测试验以及YH-1火星探测任务为背景,对深空探测测定轨技术开展研究.相关研究成果直接为小行星图塔蒂斯探测试验的拍照成像提供了高精度的轨道支持.针对YH-1火星探测开展了先期的测定轨研究,研究成果虽未能直接应用于火星探测任务,但积累的理论知识可服务于我国后续深空探测.论文的研究可以概括为以下几个方面:(1)回顾统计定轨理论,简单介绍了时空参考系、动力学模型、估值方法及考察协方差理论.     

行星之王的耀世传奇——木星和土星

木星“新视野” “新视野”号是美国宇航局的新一代太阳系无人探测飞船,主要任务是探测冥王星及其卫星和环绕在太阳系周围的柯伊伯小行星带。2007年2月28日,“新视野”抵达距离木星225千米的最近点,借助木星引力进行加速。利用与木星“亲密接触”的前后几个星期,“新视野”号启动它携带的7个照相仪和传感器,     

近地小行星地基雷达探测研究现状

地基雷达探测是研究太阳系中小行星的重要方法。雷达探测主要有两种方式:(1)连续波探测,可得到小行星表面的粗糙度等参数;(2)延迟多普勒探测,用于反演小行星的三维形状模型并确定自转轴状态。与其他探测方法相比,雷达观测具有分辨率高等优势。简要介绍了地基雷达探测的原理和方式,以及通过雷达成像建立小行星形状模型的方法。同时举例说明了雷达探测小行星的成果,并对包括雷达在内的多种探测方法进行了比较。     

“隼鸟”飞探“丝川”小行星

最近一段时期,日本“隼鸟”号小行星探测器引起许多人的关注,因为它在2005年秋末经历了探测风险后,成功采集了“丝川”小行星样品,现在正在返回地球的旅途中。“隼鸟”号的探测活动谱写了太阳系空间探测时代的新篇章。一些科学家和宇宙开发界人士认为,“隼鸟”着陆小行星取样成功,显示出日本在与美国和其他参与行星探测的国家之间的竞争中占据了有利地位。     

飞行器近小行星轨道动力学的特点及研究意义

该文在介绍小行星及对其探测意义的基础上,以NEAR、Muses-C(Hayabusa)小行星探测器为例,重点分析了飞行器与小行星距离较近时(near asteroid)的动力学环境及其对环绕小行星飞行的飞行器设计的影响.并以旋转的二阶二次重力场和小行星Castalia为例,进一步阐述近小行星轨道动力学的一些特点和结论.此外,还给出了小行星探测的一些建议和设想.     

小行星动态(2001.04～2001.05)

年 月 获永久编号小行星数 小行星命名数 2001 4 1200(17 1) 0 2001 5 0(0) 206(0) (括号内数字分别指国家天文台施密特CCD小行星项目组和紫金山天文台的发现数) 小行星命名:和平号空间站与美国宇航局 宇航事业与天文研究关系密切。很多小行星发现者都倾向于以宇航方面的事物命名小行星。在2001年5月新命名的小行星中,(11365)号小行星被命名为NASA,这是美国宇航局的缩写。美国宇航局成立于1958年,主要进行宇宙探测和研究。1969年首次将人类送上月球,创造了人类历史上的伟绩。(11881)号小行星被命名为Mirstation(和平号空间站)。它是俄罗斯最早     

NEAR将近探爱神星

ＮＥＡＲ将近探爱神星许梅美国宇航局于１９９６年２月１６日发射了一艘近地小行星探测飞船（Ｎｅａｒ－ＥａｒｔｈＡｓｔｅｒｏｉｄＲｅｎｄｅｚｖｏｕｓＳｐａｃｅｃｒａｆｔ,缩写为ＮＥＡＲ）,其主要探测目标为第４３３号近地小行星爱神星（Ｅｒｏｓ）,预定飞船将...