月面重力环境效应的地面模拟方法

月球探测和月球基地建设涉及各种月面操作活动,相关技术的地面验证需要建立等效月面环境。针对月面重力环境效应的地面模拟问题,首先介绍了空间微重力环境效应地面模拟方法的原理及优缺点,分析了其用于模拟月面重力环境效应的可能性;然后归纳分析了星体表面操作地面试验现状及面临的问题;在此基础上,介绍了一种液磁混合悬浮模拟方法,阐释了该方法的原理及特点,分析了将其用于月面重力环境效应模拟的可行性及优势,并指出液磁混合悬浮方法在月面操作地面试验中的可能应用,为月面重力环境下的操作活动地面等效试验方法和试验平台设计提供参考和借鉴。

月面重力模拟系统恒拉力绳索的动力学研究(英文)

月面巡视器在未来探月工程中有非常重要的作用。月球重力场是影响月面巡视器运动性能的重要环境因素,需要对其进行地面模拟试验。文章基于绳索悬挂建立月面重力模拟系统,其关键是对恒拉力绳索进行建模和动力学分析。通过将绳索离散化为一系列集中质量的弹簧阻尼结构,得到多刚体系统来代替连续的弹性系统,用数值计算方法来研究绳索系统的动力学参数(如刚度和阻尼)对月面重力模拟系统的影响,来优化月面重力模拟系统。

月面巡视探测器地面试验方法与技术综述

"嫦娥三号"任务的圆满完成标志着我国已经突破了软着陆、巡视勘察、月夜生存等一系列深空探测关键技术。由于任务目标以及月面环境的复杂性,对巡视器的地面试验验证工作提出了很高的要求。在研制过程中,不但开展了常规航天器必做的试验项目,还开展了大量的专项试验,充分的地面试验对确保任务的成功发挥了重要作用。文章对"嫦娥三号"巡视器的地面验证需求、验证试验要求、验证试验实施情况进行了分析和总结,主要包括低重力模拟、月表地形地貌模拟、工程模拟月壤的制备与整备、光照环境模拟、月尘模拟等方面,对深空探测器试验方法与技术的发展方向提出了建议。

基于势能守恒的微低重力模拟系统

为满足航天任务验证和航天员地面训练需求,研发一种基于势能守恒原理的微低重力模拟装置.以该微低重力模拟系统为研究对象,对重力补偿原理进行推导,导出弹簧刚度与系统构件惯性参数间关系;采用Lagrange第二类方程建立系统的动力学模型,基于Matlab软件仿真验证航天员经该微低重力模拟装置进行重力补偿后的静力学、动力学特性,并针对航天员在月球表面跳跃的工况进行仿真分析.仿真结果表明,系统能很好地实现任意重力的静态补偿,较好地实现动态补偿,能很好满足航天员在月跳跃工况的训练.针对动态补偿存在微小偏差问题,提出系统摩擦补偿和惯性补偿思路.