深空探测器同波束相位参考成图相对定位方法

针对我国后续深空探测任务中高精度相对定位需求,提出了采用天文同波束相位参考成图技术进行深空探测器相对定位的方法。首先建立适用于深空探测器信号特点的同波束相位参考成图相对定位模型,然后分析信号带宽和UV覆盖两个因素对测量精度的影响。最后利用我国VLBI观测网(CVN)在2013年15、20和21日接收的嫦娥三号着陆器和玉兔号巡视器下行同波束数据,处理得到了巡视器在5个环拍点相对着陆器的位置,验证了本文方法的可行性及其对探测器下行信号的强适应性。与视觉定位结果的对比表明,巡视器相对着陆器定位精度达到米级。

嫦娥1号绕月探测——中国航天迈向深空

随着1994年的“克莱门汀”号和1998年的“月球勘探者”号月球探测器的发射成功和取得的新的科学发现,在21世纪初,世界各国相继宣布以月球和火星探测为中心的深空探测计划,掀起自阿波罗计划之后的第二次月球探测高潮。中国在卫星应用和载人航天取得突破性进展之后,适时开展月球探测,填补了中国在深空探测领域的空白。绕月探测工程的实施经历了长达10年的政治、经济、科技等方面的综合论证,于2004年初开始正式启动。2007年初,第一颗月球探测卫星——嫦娥1号的各项设施已经全部准备就绪,待命出厂,择机发射,以确保首发必成。嫦娥1号绕月探测卫星的科学目标包括绘制月球立体地图、探测月表物质成分、探测月壤厚度和探测地月空间环境等4项科学任务。

先驱者10号静静地离去

在太空中飞行将近31年之后,美国航宇局的先驱者10号探测器终于与地面失去了联系,据技术人员说,该探测器上的放射性同位素发电装置的电能越来越少,可能已经没有足够的能量把信号发回地面.

先驱者10号与人类联系中断

遨游太空近31年的先驱者10号探测器,已是杳如黄鹤。美国宇航局称,1月曾经接到微弱的信号,看上去是来自这颗探测器的最后消息。 美国宇航局日前发布的新闻公报介绍说,先驱者10号的最后一次信号是1月22日接收到的,其中已无任何遥测数据。2月7日,宇航局位于加利福尼亚州、澳大利亚和西班牙的巨型天线“深空网络”与该探测器的联络都没有取得任何结果。专家们认为。

挥别先驱者10号

2003年2月7日,美国航宇局喷气推进实验室深空探测网的工作室内一片寂静.之前研究人员试图与先驱者10号取得联系的最后一次尝试失败了.天文学家们意识到,与这位老朋友、老战友说再见的时刻最终到来了.故事还需要从31年前讲起.

先驱者10号重获新生

从1958年10月到1973年4月,美国航宇局为了探测月球、行星际空间和外行星,共发射了11颗先驱者号探测器,其中1972和1973年发射的先驱者10号和11号对木星和土星进行了探测,是最早探测这两颗行星的太空飞行器。先驱者10号是1972年3月2日发射的。它于1973年12月3日从距木星13万公里的地方飞过,进行了所谓的飞越式探测。由于只是路过,而不是进入木星轨道,所以该探测器此后仍一直不停地向前飞行着。

“嫦娥二号”卫星传回首批深空探测数据

我国第2颗月球探测卫星“嫦娥二号”成功从172万千米外深空传回首批科学探测数据。

2020年国外深空探测领域发展综述

2020年,全球共发射5次深空探测任务,分别是欧洲的“太阳轨道器”(SolO)、阿联酋的“阿联酋火星任务”(EMM)、中国的天问一号、美国的“火星2020”(Mars 2020)以及中国的嫦娥五号。截至2020年底,国外共发射250次深空探测任务,其中,月球任务112次,火星任务46次,金星任务41次,太阳任务17次,土星木星任务7次,彗星任务7次,小行星任务6次,水星任务3次,其他任务11次。截至2020年底,国外共有34个深空探测器在轨,按探测器类型分:月球探测器4个,火星探测器10个,金星探测器1个,太阳探测器7个,木星探测器1个,小行星探测器2个,水星探测器2个,其他探测器7个;按所属国家分:美国20个,欧洲6个,日本4个,印度2个,俄罗斯1个,阿联酋1个。

月面采样返回探测器推进系统设计与实现

嫦娥五号探测器承担了我国首次地外天体采样返回任务,其飞行过程复杂,经历地月飞行、近月制动、环月变轨、月面软着陆、月面上升、月轨交会对接、月地入射等一系列过程,且工作环境较为恶劣,对推进系统技术要求高。探测器采用了氦气增压双组元统一推进系统技术,在以往技术基础上,通过系统轻质化设计、研发新型高强度纤维复合材料气瓶、优化贮箱结构设计及采用更高强度的材料、更轻巧的姿控发动机设计等技术大幅度减轻了分系统干重,通过提升主发动机燃烧效率、提升贮箱排放效率及控制膜片压差、采用贮箱间连通管、精确控制管路流阻等技术提升了分系统性能,通过强化系统可靠性设计、面向高温环境的系统状态管理、研发耐高温发动机、在轨超压自主故障检测与控制、零夹气新型加注技术等手段增强了分系统可靠性。阐述了推进系统的研制过程、设计方案、技术特点、关键技术攻关情况,以及在轨飞行结果,并总结了推进技术创新点。

节节突破的中国深空探测

深空探测一般指对月球及以远的地外天体进行空间探测的活动。通过深空探测取得的大量科学探测和技术成果能够拓展人类对太阳系和宇宙的认识,推动空间技术的进步。中国的深空探测起步于月球探测,按照探月工程'绕、落、回'三步走的任务规划,自2003年启动探月工程一期研制以来,已成功实施了5次探测任务,顺利完成了三步走的前两步.

深空一号:NASA的首次深空技术验证飞行任务

目前正处于开发阶段,准备于1998年7月发射的深空一号(DS1)是NASA新盛世计划的第一次飞行,它将验证被选择用于未来低成本空间科学项目所需的技术。这些先进技术包括太阳能电推进、大功率聚光太阳阵、自主星载光学导航、两个轻型的科学仪器包以及一些无线电通信和微电子设备。在为期两年的首次任务期间,将对采用这些技术的有效载荷进行细致的测试,以评估其性能,以免将来飞行计划中第一批使用这些新性能的用户付出无谓的代价,承担无谓的风险。DS1飞行任务的一项重要内容是识别飞行中所出现的异常或故障。尽管DS1的主旨是技术验证,但同时它也为研究太阳系科学提供了一个重要的机会。在首次任务期间,航天器将绕麦考利夫(MaAuliffe)小行星、火星和科胡特克(P/West-Kohoutek-Ikemura)彗星飞行。在巡航和相遇阶段将利用两个有待验证的科学仪器包、一个集成式红外/可视/紫外工具包和一个等离子物理工具包收集科学数据。此外,为了帮助量化航天器上和近太空环境中太阳能电推进系统工作效率而采用的一套场和粒子敏感器将用于与等离子体测量互补的科学测量中。返回的科学数据将证明,这些技术不仅符合今后科学飞行任务的要求,还可确保在短期飞行期间与众多太阳系目标星相遇的珍贵机会能得到充分利用。

深空1号飞越一颗小行星

美国航宇局的深空1号探测器7月28日从一颗小行星旁边飞过,从而完成了它的所有飞行目标。但由于可见光相机位置不当,飞越过程中没有拍到该小行星的可见光照片。不过红外成像装置还是拍摄到了一些照片。这次迄今为止离天体最近的飞越探测能得以实现,星上自主导航系统可以说功不可没。除可见光相机问题外,从遥测数据及姿态机动造成的无线电信号多普勒频移来看,这次飞越基本上是按要求进行的。星上的等离子体探测器及其它仪器有可能还获得了其它一些有价值的数据。

中国的深空探测不会止步于月球、火星,未来还将向木星等领域前进

4月11日,嫦娥四号探测器系统总设计师、火星探测器总设计师孙泽洲在一次科普讲座上表示,中国的月球探测、火星探测不是重复走别人的路,有自己的特点。我们不会止步于此,还会走得更远,将对火星及木星进行探测。孙泽洲透露,目前我国火星探测项目进展正常,飞行产品已进入总装和测试阶段,中国第一个火星探测器计划在明年发射。火星探测器同样会携带巡视器,“体重”比“玉兔二号”重一倍,约200多公斤,其相较于“玉兔二号”的移动能力、移动形态都将有所改善和提高,“希望2021年能够安全可靠着陆火星,进行探测。”

“嫦娥4号”中继星开环测速方案设计与试验验证

针对深空探测器轨道测量任务高精度测速需求,提出了一种开环测速方案。首先,采用窄带模式对深空探测器下行信号进行采集记录,利用傅里叶变换+线性调频Z变换+本地重构相关联合信号处理方法,对探测器主载波信号进行处理,自适应提取探测器主载波频率;然后,基于主载波频率获取反映探测器相对于测站速度运动关系的多普勒频率,并评估多普勒频率的随机噪声水平;最后,将基于本文的多普勒频率与深空站测速基带多普勒频率、累积载波相位测速多普勒频率进行比对,并将3种多普勒频率输入探测器联合定轨程序,进一步评估本方案获取的多普勒测速绝对精度。基于“嫦娥4号”中继星在轨实测试验数据分析表明:所获得的多普勒频率提取精度为10mHz,优于深空站基带测速多普勒频率与累积载波相位测速多普勒频率精度;联合定轨表明:多普勒测速绝对精度为0.2mm/s,有效验证了深空开环测速技术,为后续深空探测器轨道联合测量系统研制奠定了技术基础。

火星,中国深空探测器来啦!

7月23日,长征五号遥四火箭从海南文昌腾空而起,中国首个火星探测器"天问一号"直冲长空,开启了迈向火星的伟大旅程。如果一切顺利,到明年2月,"天问一号"将握手火星。这些漫游太空的日子,"天问一号"还好吗?它做了哪些事?让我们去打探一番吧!出发,去火星大家好,我是"天问一号"火星车上的一颗螺丝钉,我的名字叫"钉钉"。

“新视野”号多普勒频率数据评估

NASA于2006年发射的"新视野"号探测器于2015年7月14日飞掠冥王星,借此机会,中国科学院国家天文台行星无线电科学研究团组选取我国上海佘山观测站和黑龙江佳木斯深空探测基地的两台60m级射电望远镜,开始了对"新视野"号下行信号的接收及后续分析处理研究工作.利用东南大学研制的无线电科学接收机在黑龙江佳木斯完成了测量工作,利用接收到的探测器多普勒信号对其精度进行了分析比较,并尝试了不同的处理方法.最后本文对我国设备的深空多普勒测量数据的分辨能力进行了评估.

“嫦娥五号”轨道器供配电系统高比能设计

受制于运载火箭的发射能力,深空探测器对重量指标要求格外苛刻。“嫦娥五号”(Chang’E-5,CE-5)轨道器供配电系统,采用了超高比能的太阳能电池及蓄电池设计、全新的母线拓扑结构,并通过一系列轻量化配电系统设计,将整个飞行器的功率重量比做到国内领先水平。飞行器供配电系统通过地面验证和飞行在轨试验,很好地完成了月面采样返回任务,此技术可为后续深空航天器供配电系统高比能研究和设计提供参考。

对“天问一号”火星探测器成功发射的理论解读

【背景材料】2020年7月23日,我国首次火星探测任务"天问一号"探测器在中国文昌航天发射场启程。随着长征五号遥四火箭的点火升空,我国拉开了向更遥远的深空探测的序幕。我国将通过一次发射,实现"绕、着、巡"三大任务,这在世界航天史上尚属首次。

满腔热血倾情祖国航天事业--记中国航天科技集团五院天问一号火星探测器系统总设计师孙泽洲

作为2020年全国劳动模范、嫦娥一号卫星副总设计师、嫦娥三号探测器总设计师、嫦娥四号探测器总设计师和火星探测器总设计师,北京空间飞行器总体设计部型号总设计师、研究员孙泽洲长期致力于月球和深空探测领域研究和工程实践。多年来,他带领团队先后在月球环绕、软着陆及巡视探测器系统设计领域。

我国有望2013年实现火星探测

据南海网报道，深圳特区报讯：中国深空探测的目光已投向距离地球更远的旱体——火星，10月21日在北京航天城举行的主题为“火星探测”的第三届中国空间技术论坛透露，目前，中国空间技术研究院以“嫦娥一号”卫星平台为基础，综合应用月球探测、二期工程技术，已经研究并提出了中国白丰火星环绕探测的技术方案，有望最早在2013年11月实现首次火星探测器发射。