月球重力场对绕月低轨卫星的长期影响

从解析形式出发,利用月球重力场模型JGL165P1,分析了月球重力场(带谐项)对绕月低轨卫星的长期影响。为了减少计算误差,保证计算精度,在分析解中使用循环公式来计算倾角函数。结果指出对于一个高度为100km的极月轨道卫星,冻结轨道存在的可能性不大,但是当轨道倾角在i=90°附近或者高度再高一些,则有可能存在冻结轨道;对于100km高的初始圆轨道,卫星在无控的情况下半年内将会坠落到月球表面,如果高度增加到200km,则不进行轨道控制也不会坠落到月面上。利用仿真软件GEODYN解算出来的结果证实了上述结论。     

满足约束条件的月球卫星飞行轨道的初步设计

讨论满足约束条件的月球卫星飞行轨道的设计问题，将约束条件分类为只与太阳，月球，地球，飞行器和观测站之间的相对位置有关的运行学约束条件以及涉及到飞行器轨道运行的动力学约束条件，在考虑月球卫星轨道的受力情况后，给出一种准确快速地计算和设计满足约束条件的标准飞行轨道的方法，并应用于不同约束条件下月球卫星的轨道预设计，初步讨论了轨道设计的误差分析，轨道跟踪及实时精密定轨等正在进行的其它相关工作。     

月球卫星轨道变化的分析解

由于月球自转缓慢及其引力位的特点,使得讨论月球卫星与人造地球卫星轨道变化的方法有所不同。     

月球卫星轨道力学综述

月球探测器的运动通常可分为3个阶段，这3个阶段分别对应3种不同类型的轨道：近地停泊轨道、向月飞行的过渡轨道与环月飞行的月球卫星轨道。近地停泊轨道实为一种地球卫星轨道；过渡轨道则涉及不同的过渡方式(大推力或小推力等)；环月飞行的月球卫星轨道则与地球卫星轨道有很多不同之处，它决不是地球卫星轨道的简单克隆。针对这一点，全面阐述月球卫星的轨道力学问题，特别是环月飞行中的一些热点问题，如轨道摄动解的构造、近月点高度的下降及其涉及的卫星轨道寿命、各种特殊卫星(如太阳同步卫星和冻结轨道卫星等)的轨道特征、月球卫星定轨等。     

伽利略卫星的等势面和正常重力场

给出了轨道面接近赤道面的轨旋同步卫星的正常重力场在等势面上分布的展开式，并讨论了潮汐对其正常重力场的影响，利用这一方法，讨论了伽利略卫星正常重力场及其在等势面上的分布，以及木星的潮汐对伽利略卫星的正常重力场的影响，计算表明，潮汐对伽利略卫星的正常重力场影响不大，其径向的影响grt大约是10^-3-10^-5m/s^2的量级，与重力场在经度和纬度方向的分量接近，通过估算，月球的重力场所受到的潮汐影响要比绝大多数伽利略卫星受到的潮汐影响小。     

月球轨道的胀缩效应——引力质量与惯性质量不相等假说的推论

等效原理对天体是否成立?是近年来人们关心的重大课题之一。1981年作者提出的引力质量与惯性质量不相等假说是等效原理失效理论中形式比较具体的一种,本文则是应用它探讨月球的异常运动。按文[1]提出的假说,地球引力质量与它在太阳引力场中的位置和运动状态有关,从而引起月球轨道的大小有季节性变化。地球在近日点附近月轨最小,在远日点附近月轨最大,二者相差86.87厘米。现代激光测距技术和铯原子钟相结合,理应可以对此结果作出明确的判断。     

从地面发射月球探测器的窗口选择

典型的月球探测器飞行轨道包括地球停泊轨道段、地月转移轨道段、月球卫星轨道段和着月轨道段。首先介绍了设计从地面发射月球探测器轨道典型的约束条件;然后,借助于二体假设,建立解析表达式,分析各种约束对窗口选择的影响,给出了各轨道段概略的飞行时间和粗窗口;最后,利用精确的探测器轨道动力学模型,计算精窗口,并给出了一则算例,所得结论可为月球探测器轨道发射、轨道设计提供依据。     

月球卫星最优小推力变轨研究

对利用小推力发动机将月球探器从双曲线轨道转移到圆轨的燃料最省转移问题,进行了研究,首先,将问题分解为双曲线到椭圆的转移和从椭圆到目标圆轨道的转移两步,然后,分别利用遗传算法解决了冲量假设下的最估转移、小推力加速民政部下从双曲线到椭圆的转移轨道优化,以及转移时间有约束情况下的从椭圆到圆轨道的转移轨道优化问题。     

关于月球低轨卫星运动的两个问题

对月球低轨卫星的轨道寿命特征和冻结轨道晶状态作了详尽的理论分析,给出它们与轨道倾角之间的关系以及它们相互之间的某种联系,并考虑低轨卫星的主要摄动源,在完整力模型下作了相应的模拟计算,不仅证实了理论分析的正确性,而且为环月运行探测器的轨道设计提供了极有参考价值的数值结果．     

太阳系行星和月球历表的发展

简述目前太阳系行星和月球历表编制和发布概况,以满足科学研究需求。介绍几个世纪以来在行星和月球历书(也包括几万年长历书)编制过程中采用的3种方法:分析和半分析、数值积分和频谱分析方法,以及历表给出的格式和精度估计。描述当前常用的3个系列现代高精度行星和月球历表:DE、EPM和INPOP历表的共同特征,如行星相互作用的动力学方程、观测资料(光学和射电)的作用,及其不同点。介绍中等精度长间距历书编制情况,其有助于研究地球轨道偏心率、岁差和黄赤交角与古气候、古地质、古天象研究的关系;特别给出在几百万年历书编算中,长期岁差推算的变化。最后,介绍我国开展此项工作的情况,并提出开展此工作的几点建议。     

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。     

8月星空看点

月亮是距离我们最近的天体。1969年7月,美国阿波罗11号的两名宇航员第一次踏上月球,之后人类经历过5次登月,最后一次是在1972年12月,此后,人类就再也没有造访过月球。     

我们去月球做什么？

月球在中国古代有玉鉴、桂宫、婵娟等美妙的别称,可见古时候的人们对月球的理解是多么的富有想象力。那时的人们不但对月亮的阴晴圆缺现象加以揣测从而提出自己的解释,而且还幻想人类登上月球后嬉戏仙游的景象。随着科学技术不断发展,人类对于地外空间尤其是月球世界的探访欲望越发强烈,最终于美国东部时间2969年7月20日16时许,第一个人类的脚印被永久印在了月球静海南部地区一块较为平坦的区域上,自此宇航员阿姆斯特朗（Neil Alden Armstrong）的名字为世人所熟悉。     

海洋负荷潮汐对地球重力场时变特征影响的理论研究

地球重力场的海潮效应可以看作是一种负荷影响，海潮负荷对重力场的影响在某些台站(例如大洋中的岛屿以及沿海岸地区)可达微伽的量级，因此在高精度的地球重力场的研究中必须加以改正．从理论和方法上研究了海洋负荷潮汐对地球重力场的影响，在推导过程中回避了将点负荷密度展开为球谐函数，而是直接以负荷引力位为基础，并将海潮潮高引入表达式中，推导出了海潮对地球重力场影响的有关公式，同时探讨了在毫微伽精度上需要注意的一些问题．     

满足一定约束条件的登月飞行轨道的设计

讨论满足约束条件的登月飞行轨道的设计问题，将约束条件分类为只与太阳，月球，地球，飞行器和观测站之间的相对位置有关的运动学约束条件以及小及到飞行器轨道云动的动力学约束条件，在考虑登月飞行轨道的特征后，给出一种设计满足约束条件的标准飞行轨道的方法，并将方法应用于不同约束条件下的我国登月飞行以及月球卫星的轨道预测计。     

谈谈印度首颗探月卫星

一、印度月球初航1号如何奔月 2008年10月22日,印度用极轨卫星运载火箭－XL（PSLV—XL）发射了其首颗探月卫星——月球初航1号（Chandrayaan-1,又叫月船1号）。探测器首先进入了近地点255千米、远地点22860千米的大椭圆轨道。在绕地运行两个星期的时间里,探测器上的液体发动机适时点火工作5次,     

随星而去：首位登月宇航员埃姆斯特朗去世

人类历史上第一位登上月球的美国著名宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Alden Armstrong）因心脏并发症于8月25日逝世,享年82岁。作为“阿波罗ll号”的飞行指令长,阿姆斯特朗在踏上月球的那一刻以及他的那句名言——“这是我个人的一小步,却是人类的一大步”,都已成人类的经典。     

对月球形状的估算

1799年,Laplace发现月球的3个主惯量矩,与月球的轨道和自转状态并不相符.有些学者认为,这可能是现在的月球仍保留了早期的"化石"形状.大约在三十多亿年前,月球曾经离地球很近并且转得较快,然后月球逐渐迁移远离地球并且转动得慢了下来.在此迁移的较早时期,月球受到了引潮力和自转离心力的作用,成为一个椭球体.并且很快凝固.所幸的是,固态月球的岩石圈较为稳定,使我们现在仍然能够看到很早时期月球的形状.文中利用月球天平动参数以及引力场系数,计算了椭球体3个主向径a,b,c的长度和月球的平衡潮形状,得到如下3个结论:(1)开始时月球离地球是非常近的,大约在三十亿年前月球可能已经冷却和固化,现在的月球基本上保留了凝结时的形状.(2)证明了液态月球的潮汐形变是月球平衡潮高度的1.934倍.因此用月球引力场推算月球形状时,必需考虑到流体勒夫数hf=1.934的影响.(3)根据月球三个主轴a,6,c的长度之差,推算了月球临凝固时的月地距离为1.7455×1O8m,自转周期为3.652 day.从而推算出月球临凝固时的恒星月长度为8.34day.因此在月球凝结时,月球被锁定在与自转速率比为2:1的共振轨道上.