日本“月亮女神”探月计划最新研究成果

在我国"嫦娥二号"月球探测器即将发射之际,对"月亮女神"探月的科学目标、有效载荷,特别是后续研究取得的主要科学成果进行综合评述和分析,对我国的探月工程将有所启示。     

绕：探月的起步——九天揽月之二

无论在第一轮探月活动还是在新一轮探月计划中,绕月探测都是许多国家开展探月活动的首选方式。近年来,我国和美国、日本、印度等国都将发射绕月探测器,到2008年,可能有多颗月球卫星同时进行绕月探测,这将是人类探月史上一道前所未有的风景线。     

征途直指广寒宫(下)——人类探月历程

正(上接第2期82页)采样返回和月球车——苏联探月活动的成果苏联在尝试载人登月的同时,"月球计划"在持续进行。任务之一是在月面软着陆,月球探测器自动采集月面土壤岩石样本,然后返回地球。这种自动取样探测器由上下两级组成:下级主要部件是样本采集装置,即一支带有钻头的机械臂,能够钻入月球土壤获取样本;其他部件有软着陆制动发动机、无线电装置、推进剂箱等。上级部件     

哪些国家拥有探月卫星

探月是泛指所有针对月球的空间探测活动，包括绕月探测、掠月探测和登月。绕月是指通过向月球轨道发射航天器，使其成为月球卫星绕月球运行，它是登月的基础。掠月探测是对月球进行近距离探测但不进入月球卫星轨道的活动。登月则需要航天器软着陆（自身不受到损失）到月球表面，通常是由绕月飞行的航天器本身或者其释放的子航天器在月球表面软着陆。到目前为止，只有前苏联“月球-3号”探测器成功发射并进入月球轨道，成为第一颗人造月球卫星，并首次拍到月球背面的照片。     

征途直指广寒宫(上)——人类探月历程

2014年1月25日,正在月球表面雨海西北部虹湾工作的中国月面巡视探测器(即玉兔号月球车)控制机构出现异常,互联网上由某科普网站主办、一直以第一人称进行实时报道的微博账号"@月球车玉兔"也说:"啊……我坏掉了……有可能熬不过这个月夜了……"事件牵动了地球上关心航天事业的每一个人的心。作为中国第一个在月球表面软着陆的月球探测器,嫦娥三号和玉兔号已经刷新了历史。回顾人类发射月球探测器的历程可以看出,没有哪个国家的探月活动是一帆风顺的,但人类依然遥望月球,向地球唯一的卫星发起一次次冲击。     

基于STK的月球任务设计与仿真

利用拼接圆锥曲线法设计月球探测器轨道,一般将向月飞行轨道分为地心轨道、月心轨道和环月捕获等几个主要轨道段.分析了探测器在月球任务不同轨道段的轨道特点,给出了主要定轨参数.为方便进行目标对准,分析了建立辅助平面以实现月球捕获的方法.最后利用卫星工具包(Satellite Tool Kit, STK)软件对整个飞行过程进行了可视化仿真.对于今后的月球任务和深空探测任务具有应用价值.     

努力完成嫦娥二号任务

<正>实施月球探测工程,是党中央、国务院作出的重大决策,是提升国力、确立我国大国地位的标志性工程。2007年10月24日,嫦娥一号成功发射,在轨运行一年后,2009年3月1日受控撞月,探月工程一期取得了全面胜利。工程二期主要目标是在月球表面实现探测器软着     

地面站对月球探测器的导航

针对一个从地球停泊轨道出发绕地月飞行的月球探测器 ,讨论地面站对月球探测器导航的几个问题 ,包括观测方式的选取、地面站的分布、制导点的调整、导航精度等。结果表明仅依靠局域的地面站 ,采用测距的方式 ,可以对探测器进行实时导航。研究的方法和结果可供月球探测实际工程参考     

日本：一波三折探月路

今年9月14日,日本发射了新一代月球探测器"月亮女神"。在过去的岁月里,日本的探月计划经历了一次又一次失败,从这个意义上说,本次发射实有点"卷土重来"的味道。     

2007年欧美日印探月计划综述

2007年，美国、俄罗斯、欧洲、日本、印度等国在政治、经济、技术等原因推动下，积极开展探月计划。这些国家探月目标不尽相同，主要包括：对月球进行科学研究，建立永久性月球基地，为火星探索奠定基础。在探月途径上，各国在寻求国际合作的同时，也强调探月计划的自主性。     

六轮月球车移动机构分析与综合

针对六轮月球车,对国内外空间探测机器人的移动机构的构型进行分析和综合,通过构型创新、构型组合等手段提出了125种新型六轮移动机构.进一步利用虚拟样机软件ADAMS12.0和控制仿真软件Matlab6.5平台,从方案创新、方案组装、方案优化三个层次对月球车机械系统和控制系统进行综合评价与优化,得到优化方案及其优化参数.选择了一种方案进行了分析和参数优化,并试制了物理样机,取得较好效果.     

滑模变结构控制的月球着陆舱姿态控制系统设计

在我国的探月计划中,要实现月球探测器软着陆于月球表面.在分析月球着陆舱软着陆段的飞行任务对于姿态控制要求的基础上,基于滑模变结构控制方法,根据实际姿态角和期望姿态角的偏差,给出了线性滑动模态面的切换方程,采用指数趋近律和边界层削抖的方法,推导出期望控制力矩的计算公式.并研究了姿控发动机的配置特点和点火逻辑.给出了由期望力矩计算实际控制力矩的方法.仿真结果表明,该姿态控制系统能迅速地将着陆舱跟踪到期望姿态.着陆舱经过514s飞行,在距月面2 km处将速度减为零,将姿态调整到垂直向下,完成了飞行任务.飞行轨迹比较平滑,具有较好的鲁棒性和自适应性.     

虚拟战场中车尾扬尘的实时仿真方法

基于扬尘现象的物理模型和粒子系统的基本原理,给出了一种车尾扬尘特效的快速实时生成算法.首先建立适用的扬尘粒子系统模型,再通过OpenGL的纹理映射、融合功能等技术对模型进行渲染,特别是从实时性角度入手对传统粒子系统进行改进,最终成功地运用到基于WTK平台创建的某型装甲车辆视景仿真系统的复杂地形中,在实时性和逼真度方面均获得了较好的效果.     

GPS用于月球探测器轨道近地段导航

月球探测器轨道近地段飞行要求有精确的位置和速度信息。利用GPS的动力法解算能够提供必要的精度。文章给出了探测器近地段的GPS可见星条件及数目、动力法导航解算、不同采样周期和不同力模型对导航精度的影响。结果表明 ,采用简化力模型和 5s采样周期的动力法导航能够满足月球探测器近地段导航精度要求     

近地一次环月两次交会的载人登月任务规划

针对近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行阶段多、周期长、约束复杂,导致各阶段飞行窗口与轨道衔接匹配复杂的难题,提出分层分解、正逆向结合的全任务标称飞行窗口与轨道衔接设计策略。介绍近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行模式特点和应用前景,假定任务基本需求与工程约束,仿真验证所提方法的有效性,可以快速规划出近地一次环月两次交会的载人登月任务飞行轨道与窗口。     

绕月轨道阴影区域建模与轨道优化

针对绕月运行轨道建立月球阴影区域与地球阴影区域的数学模型,给出了卫星是否处于阴影区域的判据;利用黄金分割法搜索出了阴影区域的边界值。将禁忌搜索算法嵌入遗传算法中并结合具体案例,搜索出了阴影时长最短的最优目标轨道。所给出的绕月轨道阴影区域模型简单且能够满足工程精度需求,可用于星上自主预报算法;所给出的嵌入式遗传算法能有效避免陷入局部最优并快速收敛。     

快速设计月球卫星转移轨道的一种代数法

提出了一种将圆锥曲线拼接法与历表相结合 ,快速设计月球卫星地月转移轨道的方法。此方法是一种无需轨道积分的纯代数计算方法 ,具有速度快、精度高的特点 ,可用于月球卫星转移轨道的初步设计。将初步设计获得的参数作为精确设计的初值 ,能大大缩短精确轨道设计参数的时间。     

粉尘爆炸事故预防及其扑救对策研究

可燃粉尘爆炸是危害人类生产生活的一类主要事故。要有效预防粉尘爆炸事故造成的危害，准确掌握其爆炸原理，研究其爆炸特性是非常必要的。探讨了粉尘爆炸的基本特征，研究了粉尘爆炸的条件和机理及影响粉尘爆炸的因素。详细论述了粉尘爆炸火灾的特点及其危害。研究了预防粉尘爆炸及降低粉尘爆炸破坏作用的对策，并指出了在灭火战斗中应注意的问题。     

大型试件砂尘试验风洞有效吹风截面的论证

通过分析大型试件砂尘试验需求和现行军用标准,提出采用直吹式砂尘试验方式,实现整车状态的砂尘试验,并说明这种试验实施方法的科学性.依据射流理论并通过计算,得出距离吹风口不同位置处各个截面上的理论有效吹风截面,通过有效吹风截面与大型试件尺寸比较,说明这种形式的砂尘试验设备对常规武器系统具有很强的适应性.这项研究工作对砂尘试验设备的设计、调试和操作使用等具有技术指导作用.