关于共线平动点的特征及其在深空探测中的应用

系统阐述了小天体运动对应的圆型限制性三体问题共线平动点的强不稳定性特征,以及其附近的条件周期轨道——晕轨道(Halo Orbit)的存在、相应解的构造。这种特殊的轨道形式和共线平动点附近的弱稳定走廊,可分别用于在深空特殊位置附近定点有各种科学探测目标的探测器和向节能轨道过渡的通道。     

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。     

脉冲星在空间飞行器定位中的应用

利用脉冲星钟模型能高精度地预报脉冲星脉冲到达太阳系质心的时间。基于脉冲星时、空参考架可实现各类空间飞行器的自主导航。讨论了脉冲星钟的模型和脉冲星导航系统的框架结构,描述了脉冲星导航的基本原理和算法。指出脉冲星导航系统对脉冲星脉冲到达探测器时刻的测量精度,是决定空间飞行器位置解算精度的关键因素。脉冲星导航观测采用的原子钟如果足够稳定,则空间飞行器位置的解算方法可以简化。在脉冲星导航系统计时观测精度达到或优于几十微秒量级时,脉冲星视差、相对论效应的影响是不可忽略的。对脉冲星导航系统开发设计中的关键技术和进一步研究的主要问题进行了初步分析和讨论。     

Reflectance Spectral Characteristics of Lunar Surface Materials

Based on a comprehensive analysis of the mineral composition of major lunar rocks (highland anorthosite, lunar mare basalt and KREEP rock), we investigate the reflectance spectral characteristics of the lunar rock-forming minerals, including feldspar, pyroxene and olivine. The affecting factors, the variation of the intensity of solar radiation with wavelength and the reflectance spectra of the lunar rocks are studied. We also calculate the reflectivity of lunar mare basalt and highland anorthosite at 300 nm, 415 nm, 750 nm, 900 nm, 950 nm and 1000 nm. It is considered that the difference in composition between lunar mare basalt and highland anorthosite is so large that separate analyses are needed in the study of the reflectivity of lunar surface materials in the two regions covered by mare basalt and highland anorthosite, and especially in the region with high Th contents, which may be the KREEP-distributed region.     

星载氢钟VLBI观测实验及分析

中国计划于2025年左右建立月球轨道VLBI (Very Long Baseline Interferometer)测站,将会搭载被动型星载氢钟作为时间频率标准.由于是首次在VLBI观测中使用星载氢钟,需要研究和验证其可行性.因此,利用星载氢钟作为频率基准开展了VLBI观测.实验时,分别使用主动型地面氢钟和被动型星载氢钟作为频率基准,利用上海天文台佘山25 m射电望远镜和其他测站对我国火星探测器天问一号进行了交替VLBI观测.数据处理分析结果表明,基于地面氢钟与星载氢钟的VLBI残余群时延标准差均在0.5 ns以内,表明星载氢钟可满足深空探测VLBI测定轨的精度要求,验证了其作为月球VLBI测站频率基准的可行性.     

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。     

Millimeter and submillimeter measurements of asteroid (2867) Steins during the Rosetta fly-by

The European Space Agency Rosetta Spacecraft passed within 803 km of the main belt asteroid (2867) Steins on 5 September 2008. The Rosetta Spacecraft carries a number of scientific instruments including a millimeter and submillimeter radiometer and spectrometer. The instrument, named MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter), consists of a 30-cm diameter, offset parabolic reflector telescope followed by two heterodyne receivers. Center-band operating frequencies of the receivers are near 190 GHz (1.6 mm) and 562 GHz (0.53 mm). Broadband continuum channels are implemented in both frequency bands for the measurement of near surface temperatures and temperature gradients. A 4096 channel CTS (chirp transform spectrometer) having 180 MHz total bandwidth and ∼44 kHz resolution is also connected to the submillimeter receiver. We present the continuum observations of asteroid (2867) Steins obtained during the fly-by with the MIRO instrument. Spectroscopic data were also collected during the fly-by using the MIRO spectrometer fixed-tuned to rotational lines of several molecules. Results of the spectroscopic investigation will be the topic of a separate publication.Comparative thermal models and radiative transfer calculations for Steins are presented. Emissivities of Steins were determined to be 0.6-0.7 and 0.85-0.9 at wavelengths of 0.53 and 1.6 mm, respectively. The thermal inertia of Steins was estimated to be in the range 450-850 J/(m² s^0.5 K). Assuming that the emissivity of Steins is determined by the Fresnel reflection coefficients of the surface material, the area-averaged dielectric constant of the surface material is in the range 4-20. These values are rock-like, and are unlike the powdered-regolith surface of the Moon.     

月面形貌仿真设计及在嫦娥三号任务中的应用

月面形貌仿真可以为嫦娥三号着陆前地形建立及视觉导航仿真测试提供逼真的三维月面环境。利用分形随机算法并结合月面撞击坑与石块的数学分布模型,在实现月面数字地形的基础上利用纹理映射和纹理融合的方法为月面地形添加纹理,完成了月面逼真三维环境的构建。结合导航相机的外方位元素和光照条件,实现了对该仿真月面环境的模拟环拍,支撑了嫦娥三号发射前月球车导航相机数据获取、地形建立、通行代价图计算、月球车路径规划等遥操作任务过程仿真测试。测试结果表明,仿真月面三维地形具有良好的视觉效果,满足了巡视器导航相机测试验证对精细月面地形和纹理的需求,为导航相机测试验证提供了有效的月面形貌仿真数据。     

月球同位素地质年代学与月球演化

同位素地质年代学是月球形成与演化研究的重要工具。目前对月岩和月球陨石的研究积累了大量的同位素年代学资料,其测试的主要方法包括K—Ar、Ar_Ar、Rh-sr、Sm—Nd、Lu—Hf、Re-0s、Pb—Pb和U—Pb等。根据目前获得的资料,本文对月球上不同类型岩石的形成年龄进行了总结,发现月球高地岩石主要形成于45～38亿年,而月海玄武岩相对年轻,大致形成于38～31亿年。根据这-年代资料,结合对月岩样品进行的短半衰期Hf-W与Sin-Nd同位素体系的研究结果,认为月球大致形成于45亿年,其后开始由岩浆海导致的内部核-幔-壳的分异,岩浆结晶的低密度斜长岩构成最初的月壳,而密度大的岩石构成月幔,而此月幔则成为后来月海玄武岩的主要岩浆源区。同时指出了当前月岩同位素地质年代学存在的问题,并根据技术进展的情况,对未来月岩同位素年代学的发展趋势作了全面的分析．     

日本朔望时刻记载及其对地球自转变化研究的可能贡献

历史上采用地方时间（如地方视太阳时、平太阳时等）观测和记录的某些天象的时刻,可用于地球自转速率变化的研究．日本在１７—１９世纪间有许多月球朔和望时刻的观测记录．本文简要介绍了其记载情况,探讨了将这些年代较晚的观测资料用于地球自转速率变化研究的可能性．试算结果表明他们对研究此期间地球自转速率的变化可起到积极作用．有必要对他们作更深入的研究．