深空探测

摘要： 为解决失重环境对航天员生理健康的影响,在调研国内外重力飞行器研究现状的基础上,结合重力模拟飞行器的原理及人造重力舒适度影响因素,提出了一种通过自旋产生人造重力的深空探测飞行器方案设想。最后给出了重力模拟飞行器建设的实施规划、总体方案、在轨组装流程及技术难点。深空探测重力模拟飞行器稳定运转可为空间工作生活的航天员提供与地面无异的重力环境,将为执行深空探测任务提供必要的环境保障。

摘要： 针对深空探测任务对高速数据传输能力的需求,文章在调研国内外深空测控通信系统现有支持能力与空间激光通信技术最新发展成果的基础上,对我国深空探测任务对空间光通信技术高效化、网络化的发展需求进行了梳理;对深空光信号捕获瞄准跟踪技术、高光子效率信号调制与编码技术、地面高效信号接收技术和深空光通信中继与组网技术的实现途径进行了分析。结合我国未来深空探测任务规划与实际需求,借鉴国外相关领域的技术发展路线,提出了适用于我国国情的深空探测光通信发展设想,旨在构建高效、高速的中国深空测控通信网。

摘要： 随着人类空间探测技术的不断发展,月球与深空探测已成为测绘遥感科学与技术的前沿和新战场。在多类型深空探测任务的驱动下,测绘遥感技术也得到了新的发展。本文结合国内外深空探测的各类任务,对地外天体环绕遥感测图、着陆导航遥感避障、巡视环境感知与视觉导航定位方面的研究现状和成果进行了系统总结;结合未来月球与深空探测任务需求,对深空遥感测绘技术的发展,包括地外天体海量全球遥感数据智能处理、全球控制网精化、月球南极精细三维形貌测绘、多传感器融合的着陆导航避障和巡视环境感知与定位等进行了探讨。

摘要： 对探测器硬件表面的生物负载进行有效评估,是深空探测任务中行星保护的重要环节。文章对比了两种植绒拭子在不同材料表面对不同产芽孢菌的采集效率。结果显示,国产CY-93050T植绒拭子的采集效率高于ESA常用的Copan 552C植绒拭子,两者的平均采集效率分别为45.38%±13.46%和29.43%±8.2%;材料表面物理性质对采集效率有明显影响,两种拭子对表面光滑的铝合金5A06材料的采集效率高于对阻燃混纺斜纹布的采集效率;两种拭子对不同产芽孢菌的采集效率也存在差异。研究结果可为我国开展深空探测器硬件表面微生物检测提供数据和技术支持。

摘要： 2021年,全球深空探测事业掀开新篇章。“嫦娥”五号采集的月球样品激起科学研究领域新浪潮,让月球年轻了8亿~9亿年;“天问”一号一步实现“绕、着、巡”,火星上首次留下中国印迹;美国“露西”首次穿越特洛伊小行星群,追寻太阳系形成的历史……总体而言,国内和国际都在组织更全面、更广泛、更深入的深空探测,持续拓展着人类活动的疆域。本文对2021年及前期实施的深空探测发射任务进行归纳,对新的科学成果进行阐述;在梳理已有任务、成果的基础上,从月球、火星、小行星和金星探测4个方面分析了近期国际深空探测的热点.

摘要： 2021年,深空探测领域在疫情影响下依旧迸发出强大活力,中美阿三国火星探测器成功抵达火星,全球发射3次深空探测任务,“帕克太阳探测器”(PSP)等在轨任务实现新的探索里程碑,同时多个政府和商业探测任务蓄势待发。各国政府继续推动以月球和火星为重点的太阳系探测,地月空间经济圈吸引越来越多商业力量进驻,与此同时美军开始加速布局地月空间活动能力,深空探测领域正迎来参与者爆发、从探索迈向应用的转型发展期。此外,美国将深空领域视为推动新太空国际规则的重要着力点,推动国际联盟与秩序的建立。

摘要： 锂氟化碳电池在固体正极体系一次电池中拥有最高的理论比能量(约2180 W·h·kg;),特别适合对载荷质量要求苛刻的深空探测任务。我国首个火星探测器"天问一号"在其着陆巡视器内部使用了一组锂氟化碳电池用于完成进入—下降—着陆段的供电任务。文章提炼锂氟化碳电池与深空探测应用密切相关的4项基本特性,根据火星探测任务的特点提出电池特性分析的新需求,并开展相关专项试验,进一步验证电池对任务的适应性。结果表明:锂氟化碳电池适应低倍率短时放电工况,具有耐受一定过充过放电的能力以及较好的抗辐照能力;电池对高温敏感,65°C以上贮存会导致电池寿命严重缩短,建议低温贮存。

摘要： 宇宙线缪子成像方法是一种对物质密度敏感的高分辨率、高精度被动源探测技术,无须原位测量,有望成为火星和小行星浅表和内部物质结构成分研究的新兴深空探测手段。鉴于气体探测器、核乳胶探测器使用条件的局限性,设计一种适用于深空探测的多通道读出的塑料闪烁体阵列式缪子探测器,可实现对多路探测器缪子信号的采集。搭建探测器测试系统,在实验室条件下进行天然缪子探测实验,对探测到的缪子数据进行天顶角和方位角分析,结果显示缪子径迹随角度分布与理论预期符合很好,初步验证了探测器系统设计的合理性。

摘要： 近年来,主要航天国家包括新兴航天国家将深空探测作为航天活动的重点之一,在月球、火星、水星以及小行星探测领域开展了一系列探测活动,并纷纷采用国际合作模式。中国航天坚持独立自主与开放合作相结合,在以月球、火星探测为代表的深空探测任务中开展了国际合作,并逐步提升合作水平。本文主要总结深空探测国际合作领域近期(截至2022年1月)发展动向,根据各国开展国际合作的不同目的,分析其合作模式及特点,在此基础上,尝试就中国在深空探测这一未来重要发展领域开展国际合作的宗旨、模式、途径等问题进行探讨,就关于我国未来开展深空探测国际合作提出一些思考及观点。

摘要： 2022年3月28日,拜登政府白宫管理与预算办公室(OMB)公布了2023财年预算案,其中美国宇航局(NASA)拟申请近259.74亿美元经费。预算案中,深空探测系统、地球科学和航天技术经费均有增加。这比该局在今年3月初2022财年综合开支法案下实际拿到的240.41亿美元增加了19.3亿美元,增幅达8%。

摘要： 分析了中国VLBI网在嫦娥卫星测定轨中的应用(CE-4、5、HX-1），高精度VLBI在深空探测测定轨中的应用。

摘要： 人类对未知世界的探索渴望是推动社会发展的重要动力源泉,深空探测是探索未知世界的重要领域之一.文章简述了适用于深空探测的MEMS压力传感器的种类及敏感机理,详细论述了低量程MEMS电容式压力传感器(量程0～2000Pa,分辨率0.01Pa)研究成果(美国NASA、美国ISSYS公司、美国密西根大学、韩国首尔电予技术研究所、国内研究及中国首次火星探测)和成熟产品(MKS公司、INFICON公司、SETRA公司、HONEYMELL公司等)的工作原理、特点与技术优劣势,并分析了其关键性能指标;介绍了高精度高稳定性(精度±0.01％F.S.,稳定性±0.01％F.S./年)MEMS谐振式压力传感器的最新研究成果和产品(日本yokogawa公司、美国GE公司、美国Paroscientific公司、法国Thales公司、国内研究),并分析了其工作原理和技术特点与优劣势;最后探讨了适用于深空探测的MEMS压力传感器的发展趋势.

摘要： 采用伪谱法完成深空探测小推力轨道的局部轨道优化问题.介绍小推力轨道的动力学方程及间接法设计思想,给出伪谱法求解的步骤.选用GPOPS求解器(General Pseudospectral Optimal Control Software)设计小推力优化轨道,得到性能指标为时间最优、燃料最优及能量最优条件下的小推力轨道,利用GPOPS求解器解得的协态变量初值,进行局部轨道优化的间接法求解.将直接法和间接法得到的小推力局部优化轨道进行比较,证明了GPOPS求解器进行深空探测局部轨道优化的可行性.

摘要： 月球探测是人类开展深空探测的首选目标和热点。具体分析了CE-1号ΔVLBI观测精密确定轨道参数和EOP、CE-2号VLBI观测精密确定轨道参数和ERP、CE-3号VLBI数据改进天平动和着陆器位置、CE-3号VLBI数据精密确定巡视器位置。展望了参考框架转换参数-天体动力学参数的确定。

摘要： 为满足未来中国深空探测对高效率、小型电源的需求,对小型线性整体式气体轴承斯特林发电机进行了设计和实验研究,发电机采用气体轴承支撑活塞、采用动磁式直线电机和高效回热器等技术,使其具有效率高、寿命长、体积小和重量轻的优点.实验样机验证了仿真设计的准确性,实验样机质量仅3.5kg,在热端温度625°C、水冷散热20°C时,得到102.9W的输出电功率,净效率为25.8％.样机的成功研制可为中国未来的深空探测用电源的研制奠定基础.

摘要： 本文介绍了伞翼无人机的概念、定义及特点,阐述了伞翼无人机国内外的发展现状,详细介绍了伞翼无人机的结构组成,并对伞翼无人机在中低空、深空探测等领域的应用进行了描述.

摘要： 报告结合我国探月工程三期无人采样返回器探测的远程探测雷达技术需求,介绍了我国空间目标探测的雷达技术向"更远、更多、更小、更清"的研究发展方向.以及创新团队在空间目标雷达探测体系,空间目标普测关键技术,增程探测技术,空间目标特征测量技术,深空探测雷达技术等方面的技术研究成果;以及空间目标探测雷达新体制新技术的研究,和多项新技术进展。

摘要： 为了满足深空探测任务在近距离伴飞、着陆/附着等过程的试验需求,本文提出了一种面向深空非合作目标的相对运动模拟试验系统建设方案,以串联式六自由度运动模拟平台为核心,通过计算机仿真模拟相对运动动力学、探测目标以及导航敏感器,形成近距离伴飞、着陆/附着等过程的完整闭环,验证探测器的导航、制导与控制系统性能,为深空探测任务的顺利实施奠定基础.

摘要： 深空探测中如何在辐射暴露早期用快速、简便的方法进行辐射损伤及风险评估问题,对传统的辐射剂量计提出巨大的挑战.循环血microRNA(miRNA)具有很好的特异性和稳定性,且积极响应外界环境变化,因此,筛选循环血中辐射敏感的miRNA,对开发基于血液的微创生物辐射标志物具有较大的研究意义和应用价值.本文利用X射线对昆明小鼠进行全身照射,24小时后取血,利用miRNA PCR array的方法检测了21种候选miRNA的表达谱水平,发现多种miRNA对辐射有响应,其中miR-21具有较大的变化幅度.利用实时定量PCR分别验证了miR-21在不同射线(X射线、碳离子束、铁离子束)条件下的剂量效应和时间效应.检测了miR-21在相同和不同鼠龄小鼠个体间的本底表达水平.结果表明,miR-21在不同类型射线照射下表达水平都有升高的趋势,特别是对低剂量辐射也具有显著的响应,具有较强的剂量效应关系.在6～72小时内,其表达水平维持在一个稳定的阈值内.miR-21在相同和不同鼠龄小鼠个体间的本底表达水平不具有差异性,在血清样本的保存及RNA的提取过程中具有较强的稳定性.以上特征说明miR-21具有作为生物辐射剂量计并应用于辐射损伤检测的潜力.

摘要： We invite proposals for the open use observations of the KaVA. It will provide opportunities of VLBIobservations at 22 and 43 GHa for astronomers in the world.The very long baseline interferornetry (VLBI) technique offers angular resolutions superior to any other irsstruments at other wavelengths,enabling unique science applications of high-resolution imaging of radio sources and high-precision astrometry.The East Asia VLBI Network(EAVN) is a collabarative effort in the fast Asian region.

摘要： 本发明涉及一种深空用反符合探测器的探测效率标定方法及系统，该方法包括以下内容：搭建探测器标定系统；将至少一个被测反符合探测器放入探测器标定系统内，并测量被测反符合探测器的安装位置；利用高能带电粒子入射探测器标定系统，记录探测器标定系统内各探测器的击中位置信息以及被测反符合探测器上的计数；利用探测器标定系统进行带电粒子的径迹重建，获得有效径迹；计算被测反符合探测器的探测效率。利用本发明提供的标定方法，既可以容易得到探测器各个部位的探测效率分布情况，也可以得到整个探测器的探测效率，同时通过划分合适大小的方格，该方法还能够适用于形状不规则探测器的探测效率标定。

摘要： 本发明公开的一种基于空动作的深空探测约束可满足任务规划方法，属于航天深空探测领域。本发明在建立深空探测器规划模型与深空探测器约束模型基础上，对深空探测器系统模型进行分层处理，对活动单元逐层处理，降低约束处理过程中的复杂度；考虑到深空探测任务规划问题的稀疏特性，根据最小承诺原则在每层活动单元中仅选择一个活动单元赋值并将其它活动单元赋予空动作；当冲突发生时对赋空值的活动单元进行修正解除冲突或进行回溯；当所有层的变量都完成赋值后，获得规划解，实现深空探测器自主任务规划。本发明要解决问题为：将深空探测任务中的复杂约束转化为约束处理中的剪枝能力，提高深空探测器自主任务规划的效率，满足探测器实时性要求。

摘要： 本发明属于空间探测技术领域，涉及一种面向深空探测应用的高效载荷探测控制方法，所述方法包括：根据预先注入的工作模式表进行自主运行管理，控制深空探测器上的多个有效载荷协同工作，完成不同科学探测任务；采用基于预设规则的监控措施和基于映像的故障恢复方法对深空探测器上的有效载荷进行自主状态管理，控制有效载荷在无人干预的情况下完成科学探测任务。本发明在我国首次火星探测任务中得到应用，解决了通信能力受限情况下的多载荷协同探测难题，提高了载荷探测自主化程度。

摘要： 本发明公开一种深空探测中探测器的唤醒控制系统，其包含：串联连接的唤醒负载开关和唤醒负载，唤醒控制开关和唤醒负载还电路连接母线；唤醒负载将太阳阵输出的电流信号转换为电压信号；串联连接的唤醒使能开关、二次电源唤醒控制电路和二次电源开关，唤醒使能开关、二次电源唤醒控制和二次电源开关电路还电路连接母线；二次电源唤醒控制电路检测唤醒负载转换的电压信号，控制二次电源开关的通断；蓄电池组及一次母线唤醒控制电路，其根据二次电源输出电压，控制蓄电池组放电开关和一次母线开关的通断。本发明构建结构简单，易于工程实现，在深空探测领域，为采用太阳电池阵—蓄电池组供电的探测器提供了一种有效的唤醒控制技术。

摘要： 一种深空探测领域中探测器用休眠控制系统和控制方法，该休眠控制系统电路连接探测器的主电路和母线，包含电路连接的休眠供电通路、休眠控制电路、休眠自关断控制电路、休眠时母线电压测量电路、唤醒控制电路、唤醒使能开关、唤醒负载开关、二次电源开关和唤醒负载。本发明在临近长时间阴影期时，使探测器调整好姿态，通过休眠控制系统和控制方法，使探测器断开所有用电设备，进入休眠状态，探测器所有设备均不消耗电能，保证了探测器安全渡过长期阴影期的能源困境。

摘要： NGSO卫星地球探测系统对深空探测系统的干扰确定方法，步骤为：明确两个时变系统的轨迹参数；统一两个时变系统的参照系；明确双方卫星系统性能参数；确定干扰分析关注的时间弧段；确定干扰分析总时间及采样频度；分别得到两个时变系统对应于干扰时间弧段内每一采样时刻的空间位置信息，求得干扰链路方向上的发射和接收增益，以及干扰链路距离长度；计算得到每个采样时刻干扰信号到达被干扰链路接收系统的功率谱密度；结合国际干扰保护标准确定同频干扰。本发明能够实现对NGSO卫星地球探测系统对深空探测系统在相应频段内可能产生的干扰准确的判断，从而对提高深空探测系统的抗干扰能力，并且工程实现容易。

摘要： 本发明公开的一种基于空动作的深空探测约束可满足任务规划方法，属于航天深空探测领域。本发明在建立深空探测器规划模型与深空探测器约束模型基础上，对深空探测器系统模型进行分层处理，对活动单元逐层处理，降低约束处理过程中的复杂度；考虑到深空探测任务规划问题的稀疏特性，根据最小承诺原则在每层活动单元中仅选择一个活动单元赋值并将其它活动单元赋予空动作；当冲突发生时对赋空值的活动单元进行修正解除冲突或进行回溯；当所有层的变量都完成赋值后，获得规划解，实现深空探测器自主任务规划。本发明要解决问题为：将深空探测任务中的复杂约束转化为约束处理中的剪枝能力，提高深空探测器自主任务规划的效率，满足探测器实时性要求。

摘要： 本发明属于空间探测技术领域，涉及一种面向深空探测应用的高效载荷探测控制方法，所述方法包括：根据预先注入的工作模式表进行自主运行管理，控制深空探测器上的多个有效载荷协同工作，完成不同科学探测任务；采用基于预设规则的监控措施和基于映像的故障恢复方法对深空探测器上的有效载荷进行自主状态管理，控制有效载荷在无人干预的情况下完成科学探测任务。本发明在我国首次火星探测任务中得到应用，解决了通信能力受限情况下的多载荷协同探测难题，提高了载荷探测自主化程度。

摘要： 本发明涉及一种深空探测用复合式能量粒子探测器及其设计方法，属于空间粒子探测技术领域。所述方法首先确定探测器的视场角大小；确定探测器所需组件；将挡光片设置在准直器的下底面上；将硅探测器Ⅰ、硅探测器Ⅱ和CsI(Tl)探测器自上而下依次同轴设置在挡光片的下方；根据不同粒子在不同探测器上的能量沉积，按照所需探测的能量粒子种类和能量大小，确定三个子探测器的尺寸大小并使所述探测器的边缘点位于倒圆台母线的反向延长线上；将反符合探测器设置在三个子探测器外的区域内。所述方法适用于深空辐射环境探测的多粒子复合探测的探测系统，用于探测多能量段、多粒子种类和宽能谱的带电粒子集成一体化探测。

摘要： 一种深空探测领域中探测器用休眠控制系统和控制方法，该休眠控制系统电路连接探测器的主电路和母线，包含电路连接的休眠供电通路、休眠控制电路、休眠自关断控制电路、休眠时母线电压测量电路、唤醒控制电路、唤醒使能开关、唤醒负载开关、二次电源开关和唤醒负载。本发明在临近长时间阴影期时，使探测器调整好姿态，通过休眠控制系统和控制方法，使探测器断开所有用电设备，进入休眠状态，探测器所有设备均不消耗电能，保证了探测器安全渡过长期阴影期的能源困境。