深空探测

2024-07-20

深空探测(精选六篇)

深空探测 篇1

1 2010年竞赛的问题描述

竞赛的问题可概括为:探测并回访尽可能多的小行星.主办方给出了7075颗候选小行星,探测器每次与某小行星交会(相对位置和相对速度都为零)并抛下重40 kg的科学仪器,可得0.2分;如果能飞越(相对速度大于400 m/s)回访该小行星并发射1kg的撞击器,可再得0.8分.竞赛成绩按得分排序,如果得分相同,按执行任务时间排序.

探测器的总质量为4000kg,其中包括500kg干重.每交会一颗小行星,探测器减少40kg质量(科学仪器).每次飞越回访小行星,探测器减少1kg质量(撞击器).探测器从地球出发时的逃逸速度最大可取5km/s,发射窗口为2015年初至2025年底,共11年,任务执行时间不大于15年.发动机的最大推力幅值为0.3N,发动机比冲Isp为3000s,燃料消耗率与实际推力幅值成正比,与比冲成反比,即,其中g0为地球海平面平均重力加速度.所有小行星的运动都假设是以太阳为中心的严格的开普勒运动,探测器除发动机推力作用外,只有太阳中心引力的作用.

可以发现,本届竞赛题目与往届明显不同.第1,不再单一考虑交会或者飞越,仅与小行星的交会只得0.2分,飞越没有交会过的小行星不得分,必须在交会之后再飞越该小行星才能可得1分.第2,本届竞赛给出的候选小行星有七千多颗,往届最多只给出了一千多颗,寻优空间增大了很多.

2 竞赛的结果与排名

深空探测阅读试题训练附答案 篇2

①人类所生存的地球,只是浩瀚宇宙中的沧海一粟。人造地球卫星、找人航天技术的发展,使人类认识宇宙的目光越来越远;而探索更深更广的太空,则成为现代人类航天活动的主要目标。

②深空探测主要包括对月球的探测、行星及其卫星的探测以及小行星和彗星的探测三大方面。具体说来就是对太阳系内除地球外的行星及其卫星、小行星、彗星等的探测,以及太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测。它是继卫星应用、找人航天之后的又一航天技术发展领域。深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状,进一步认识地球环境的形成与演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有重要意义。深空探测的总体科学目标大致可归纳为;探索太阳系和宇宙(包括生命)的起源和演化;开发和利用空间资源(空间环境、能源和资源等);发展空间技术,推进科学技术的进步;扩展人类的生存空间;为人类社会长期的.可持续发展服务。

③20世纪90年代以来人们又把目光转向月球,一方面现代航天技术的发展为人类提供了进一步探测月球的可能性,另一方面月球独特的自然环境和资源一直吸引着人类。月球上没有大气干扰,是进行科学实验和天文观测的圣地。如果在月面上建立天文台,就会探测到宇宙中的许多奇异现象。月球的引力只有地球的1/6:发射火箭所需的燃料将会比地面少得多,因此月球也是个难得的航天发射基地。月球两极大量冰水的发现更使人类对月球刮日相看,因为有了水,人类在月球上生存的基本条件便已具备。人们可以利用水得到氢气和氧气,氧气和水供人呼吸饮用,使植物生长,氯和氧还可作为火蔚燃料,供飞船返回地球或前往火星或更运的星际探险。这样,人类在月球上建立永久性实验室甚至定居点并非天方夜谭,月球很可能成为人类远征其他星体的中转站。

④深空探测中的另外一个引人瞩目的天体便是离人类最近的行星——火星。火星是地球轨道之外最靠近地殊的行星,离地球的距离仅次于金星,也是太阳系中离太阳最远的石质行星,与地球最为相似。火星直径约为地球的1/2,质量是地球的1/10,自转周期与地球相当.公转周期约为地球的1.88倍。火星周围有稀薄的大气,上千条干涸的河床。由于火星的特殊位置,以及大小和环境与地球最相近,从而作为人类最佳的大空移民场所而备受关注,因此时火星的直接探测有很大的吸引力。许多年来,人类共发起30多次火星探测计划,拍摄了大量的图片,获得了丰富的火星表面数据,为以后的火星软着陆和人类登陆火星打下了坚实的基础。

⑤深空探测是一个国家综合国力和科技水平的综合体现,是我国航天活动发展的必然选择。从20开始,我国再次进行月球探测工程——“嫦娥”工程的综合论证工作,到目前“探月工程”一期已经立项,二、三期工程正在论证过程中。月球探测工程共分为三个阶段:一期工程简称“绕”,预计3年内发射探月卫星,环绕月球飞行并拍回三维图像:二期工程是”落”,将月球卓或探月机器人送到月球表面降落,进行科学探测;三期工程叫作“回”,采集月球样品等任务完成后,返回地球。

1、选文第③段“月球很可能成为人类远征其他星体的中转站。”一句中“很可能”能否去掉?为什么?(3分)

2、选文第④段画横线句子运用了哪些说明方法?试举两例并说明在文中有何作用?(4分)

3、从本文看,我国为什么要进行深空探测?(3分)

4、把人类运送到火星,实现人类太空移民的梦想有可能实现吗?为什么?根据选文内容,谈谈你的看法。(4分)

中国深空探测提速 篇3

在两次探月工程取得圆满成功后,中国众多航天核心专家开始把目光拓展到更为遥远的太阳系行星、其他天体及行星际空间。“月球是我们深空探索的起点。”中国科学院院士、探月工程高级顾问欧阳自远告诉记者,早在多年以前,在研究月球的同时,他就已经把自己的视野投向了火星。

与此同时,我国深空探测的相关时间表已经出炉:2013年探测火星,2015年探测金星,2025年实现首次载人登月。在这张时间表的背后,是中国深空探测领域的又一次提速。

“萤火一号”10月升空

“嫦娥一号”卫星的成功发射是我国航天测控能力实现了由近空探测向深空探测的重要转变。对于深空的确切定义,目前国际宇航界仍时有争论。1988年以前,在世界无线电行政会议制定的《无线电规则》中,把地球到月球的平均距离作为划分“近空”和“深空”的分界线。随着大推力运载火箭的出现,人类可以发射更远距离的大椭圆轨道探测器,大椭圆轨道最远点远远超过了月球距离。根据这些变化,世界无线电行政会议于1988年10月修改了深空分界线,把距离地球200万公里作为新的深空分界线标准。

而依据我国2000年发布的《中国的航天》白皮书,深空探测是指对太阳系内除地球外的行星及其卫星、小行星、彗星等的探测,以及太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测。

但是目前在国内,月球探测依然被普遍当做是深空探测。从这个角度看,可以简单地把“深空”理解为月球和月球以外的宇宙空间。

如今,中国的火星探测计划渐行渐近。如果没有意外,今年的10月,中国研制的首个火星探测器 “萤火一号” 将和俄罗斯的“福布斯-土壤”卫星一起,搭乘“天顶”号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。

不过,这已经是一个被延迟的发射计划。记者了解到,“萤火一号”原计划于2009年10月随俄罗斯的卫星升空,后因故该发射计划推迟到了2011年的10月。俄罗斯方面的推迟发射也给中国方面带来了损失,因为除了维护方面的成本,中国还不得不对一些系统进行更新。

除了与俄罗斯的合作项目以外,中国自主探测火星的行动已经悄然进行。虽然相关项目还没有被国家正式立项,但是记者从中国空间技术研究院有关专家那里获悉,该院以“嫦娥一号”卫星平台为基础,综合应用月球探测一、二期工程技术,已经研究并提出了我国自主火星环绕探测的技术方案,目前正在开展相关技术攻关。据悉,我国自主火星探测器的科学载荷重量达100公斤以上,科学探测能力将大大提高。

中国科学院院士、嫦娥工程核心专家叶培建认为,我国已具备自主开展到达距地球约4亿公里远的火星进行探测的前提条件。此外,火星探测的部分关键技术先期已开展研究并有一定基础,尤其是地面测控系统建设的64米大口径天线完善了我国深空测控网,为火星探测任务的实施提供了基础条件。因此他建议,我国需要尽快实施独立自主的火星环绕探测。

而相关部门也已经开始着手建立探测火星专家组,此后,经过论证和立项工作后,探测火星将进入实际操作阶段。

根据专家们的设想,我国探月与探测火星并不互相影响,两者可同时进行。叶培建说,如果火星探测项目被国家尽快立项,最佳的发射时间应该在2013年,此时火星和地球距离最合适。

对此,《国际太空》杂志副主编、航天专家庞之浩解释说,地球是太阳系从内到外的第三颗行星,火星是第四颗行星,它们的运行一个在里圈,一个在外圈,但是彼此之间距离遥远,其最近的距离一般也在5500万公里以上,为了节省探测器入轨或者登陆火星的飞行时间及能源消耗,需要选择地球火星之间理想的飞行线路。

科学研究发现,由地球飞往太阳系其他行星,最经济的轨道就是双切轨道,即与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道,采用这种轨道可以很好地利用地球和其他行星的公转运动。庞之浩说,探测器飞往火星其飞行线路要与地球外切,与火星内切,沿着最省能量轨道飞行,而这就要选择合适的时间窗口。由于火星的直径为地球的一半,自转轴倾角、自转周期和地球相近,公转一周需要686.98天,几乎是要花地球公转一周两倍的时间。计算发现,火星与地球每15~17年有一次最近的机会,每26个月,会有一次相对较近的机会。因此2013年就是一个好机会,如果错过就要等到2016年。

深空探测计划已经出炉

根据叶培建的设想,我国深空探测战略是按月球探测、行星际探测两大主线开展探测活动。目前我国深空探测的主要目标是月球,探月工程是我国向深空探测迈出的第一步,将在2020年前完成“绕”、“落”、“回”三个步骤,2025年我国将实现首次载人登月。而我国的行星际探测包括火星探测,大行星、小天体探测。

叶培建提出,到2015年,我国要掌握无大气天体的环绕、着陆、巡视的技术,具备对火星的空间探测能力。另外,在实施火星环境等科学探测的同时,他提出,在2015年并行开展金星探测。

“到2020年,我国深空探测的发展目标是掌握月球取样返回技术;具备在距地球约4亿公里的有大气天体的着陆和巡视能力;掌握行星借力飞行等关键技术。具体来说,包括月球探测三期工程;火星、金星和小天体多目标探测任务;建立月球基地任务;火星的着陆和巡视探测;金星环绕探测。”叶培建说,在此之后,到2030年,我国将具备对距地球约4亿公里远的天体的取样返回能力,具备10亿公里远天体的探测能力,另外还将进行木星及更远的探测,以及火星采样返回。而要实现这一目标,中国目前需要建立专职管理机构。

探测器“刹车”面临考验

庞之浩说,深空探测是一种高风险的行动,其中在进行行星、小行星等其他目标的探测时,探测器入轨是最大的一个难题,从上个世纪50年代末以来,前苏联、美国、日本等国的一些探测器发射失败有很多都是入轨困难造成的。

“发射的一些探测器要么就是飞过去了,要么就是撞上了。”庞之浩说准确掌握探测器的制动时间非常重要,“踩刹车”必须恰到好处才行,早了、晚了或者太急都会出现无法挽回的后果。据了解50多年来,原苏联、俄罗斯、美国、日本和欧洲共计划了40余次火星探测,其中2/3以失败告终,这里面绝大部分都与“刹车”时间控制不当有很大的关系。

“因此,入轨控制技术的高低直接关系到深空探测器发射的成败。近些年,美国发射火星探测器,最紧张的就是入轨那一段,我们的‘嫦娥一号’、‘嫦娥二号’发射也都是如此。”庞之浩说,在其他各类探测器的发射中,入轨控制依旧是一个核心问题。

目前我国正在加快进行深空探测网的建设,现在已经确定的有喀什、佳木斯和南美洲三个测控站,按照计划安排,预计2012年建成国内深空探测网部分,2016年建成国外部分。这三个测控站建成以后,我国就能够更好地进行深空探测了。以后无论是探测火星、金星还是其他的一些探测目标,深空探测科研人员就可以更好地进行跟踪了。

中国还不算深空探测强国

中国科学院院士、中国地球空间双星探测计划首席科学家刘振兴告诉记者,两次月球探测活动的圆满成功使我国突破了地球外天体环绕探测关键技术,研制了探测器、深空测控网、运载火箭等一系列功能单元,同时建立了基本配套的深空探测工程体系,为后续任务和深空探测奠定了坚实的物质和技术基础,标志着中国已经进入了世界深空探测大国的行列,但是目前还算不上深空探测强国。

“只有将来其他国家所进行的火星等探测项目,我们也能够独立实施,并且还能够实施其他国家还没有进行的一些深空探测项目,才能有资格说我们进入了深空探测强国的行列。”刘振兴说。

“在深空探测方面,我们只是一个后来者。”庞之浩说,目前世界几个航空大国或者机构的未来深空探测规划已经涵盖整个太阳系,既有以增强科学认知为主的科学探测活动,又有以扩大人类活动空间为最终目标的探索活动,其中月球、火星、金星成为这些国家和机构深空探测的重点。

目前,除了各大行星及矮行星以外,小行星和彗星也成了世界各航天大国和机构深空探测的重要目标,对此,庞之浩解释说,小行星和彗星有可能保留宇宙起源时留下的一些物质,研究它们对探讨宇宙和太阳系起源及演化、行星演化和地球科学都有重要的意义,另外研究小行星还有可能预防小行星撞地球。

其实,从上个世纪50年代末开始,前苏联和美国的探测触角就已经延伸到了太阳系的很多角落,火星、金星等行星及小行星和其他一些天体上或者附近都留下了他们探测的足迹,并且50多年来,美国的深空探索一直在持续进行,其探索的足迹已经扩展到了太阳系各个行星及一些矮行星、小行星、彗星等多个区域,美国已经成为世界上首屈一指的深空探测强国。

庞之浩透露,现在火星已经是美国的重点探测目标。他告诉记者,火星是当前深空探索最为热门的目标,除了美国以前成功发射、但是已经报废的多个火星探测器,目前火星及火星轨道依旧活跃着地球以外行星上最多的探测器,数量达到五个,其中有三个轨道器,两个着陆器。根据美国的计划,他们将在2025年进行载人探测或者登小行星的行动,另外再以小行星为中转站实施载人探测火星,大约在2035年,美国就会实施载人探测火星的行动,然后就是载人登火星。

“此外,美国2007年9月27日发射的‘黎明’号小行星探测器目前也正在奔赴小行星的路上。”庞之浩说,“黎明”号将远赴火星和木星之间的小行星带,探测灶神星和谷神星两颗人类以前从未尝试接触的天体。而美国耗资约七亿美元的“新地平线”号经过长达九年的太空之旅以后,将在2015年靠近冥王星,对其展开为期五个月的探测。这将是人类第一个造访冥王星的探测器,专家们希望通过它揭开太阳系形成和演化之谜。

“继承了前苏联深空探测遗产的俄罗斯正在谋划着重新上路。”庞之浩说,目前他们也提出了包括载人登火星在内雄心勃勃的深空探测计划。另外,这些年欧洲空间局的深空探测也一直在持续推进中。甚至在深空探索方面,日本也走在了中国的前面。其“月亮女神”计划也是继几十年前美国“阿波罗”号登月计划之后世界上规模最大的月球探测计划之一。另外,现在日本还对火星、金星和小行星等多个天体实施了探测计划,虽然一些行动失败,但他们的探测还在持续。“在这样一种局面下,作为航天大国的中国加快进行深空探测已经成为一种必然。”庞之浩说。

但是欧阳自远也表示,中国的深空探测也必须谨慎、按部就班地进行,要根据我们的国力量力而行,在太阳系的范围之内予以重点突破,不可盲目地一哄而上。而对于更为遥远的宇宙空间,中国现在则根本没有必要考虑用探测器探测的方案。因为人类目前掌握的航天技术还远远不能适应飞出太阳系的需要,即使探测器及飞船的速度可以达到光速,但到离太阳最近的恒星——比邻星飞一个来回,仍需要近十年的时间,在银河系转一圈需要几十万年,要飞出银河系到达最近的仙女座星系,就需要230多万年,而要在宇宙中周游,则需要几百亿年的时间。

“太阳系以外实在是太遥远了,在人类现有技术条件下,我们的探测器难以飞出太阳系,根本没有办法对太阳系以外的宇宙空间进行探测,这个任务只能交给天文仪器的观测和天文学家们的猜想了。”欧阳自远说。

中国科学院空间科学与应用研究中心研究员都亨在接受记者采访时也表示,由于中国深空探测技术能力和技术储备不足,现在对太阳系的一些行星、小行星、彗星以及其他天体的一些基础性研究还十分薄弱,与美国、俄罗斯、欧洲空间局和日本都存在较大的差距,现在加强对其前期研究则是我们深空探测的当务之急。

深空探测 篇4

中国2011年国防科技工业工作会议30日在北京举行, 会议明确未来5年国防科技工业7项重点任务中包含了上述信息。这7项重点任务包括——

一是完成武器装备科研生产任务。依据军队武器装备建设发展战略和规划, 按照军队建设要求, 以高新技术武器装备科研生产为重点, 确保军品任务按照时间节点和质量要求全面交付。

二是努力建设先进的军工核心能力。围绕武器装备建设需求, 坚持能力建设与军品任务相匹配并适度超前、机械化与信息化复合、军工产业与民用产业融合的思路, 建设军工核心能力体系。

三是加速推进科技创新。重点围绕具有战略性、前瞻性、关键性技术和国防基础科研项目进行突破, 完成探月工程二期任务, 推进三期任务实施;完成深空探测论证并展开实施;积极配合做好载人空间站等重大工程;实施高分辨率对地观测系统建设。

四是促进科研生产信息化建设。按照军队建设的阶段性目标要求, 推进以数字化为核心的先进制造方式能力的建设。

五是健全完善军民融合式发展体系。支持和引导军工企事业单位深化改革、优化重组, 调整经济结构;推进产业、技术和能力的军民结合;支持民口企事业单位参与武器装备科研生产和建设;引导社会资本参与军工企业股份制改造;推进军工先进技术为民所用。

六是持续拓展国际合作。推进军贸和国际合作迈上新台阶;扩大进口规模, 增加进口先进技术、关键设备、重要能源和短缺原材料;推动国际合作, 加大先进技术和人才引进力度;参加国际防扩散、核安全和核反恐工作, 开展中美、中法和国际原子能机构等双边与多边国际合作。

七是加强军工核心人才队伍建设。逐步完善军工核心人才建设工作体系, 以培养造就一批领军型军工核心人才为重点, 提高武器装备型号研制人才、国防关键技术人才、国防基础科研人才、国防先进技术应用人才以及年轻后备人才的整体素质和专业能力。

深空探测 篇5

21世纪国外深空探测的关键技术(下)

(八)综合电子系统技术 综合电子系统将深空探测器的遥测、遥控、自主控制和管理等功能综合在一个以微处理机为主的系统中,达到信息共享.关键技术包括嵌入式计算机系统技术、数据总线技术、大容量存储技术和微型元器件技术.发展方向是小型化和集成化.

作 者:韩鸿硕 陈杰 作者单位:刊 名:中国航天 PKU英文刊名:AEROSPACE CHINA年,卷(期):“”(4)分类号:关键词:

深空探测 篇6

由于此前嫦娥二号回传数据的最远距离是在离地球38万千米远的月球轨道,而此次回传地点变成了离地球172万千米外的深空,为保证数据接收的可靠性,工程总体降低了数据回传的速率,由地月间传输的12兆码速率降到750千字节,约为原来的十六分之一。9月15日19:25开始,嫦娥二号以每秒750千字节的速率下传数据,历时3个多小时,将太阳风离子探测器等三种有效载荷收集的数据全部传回地面,下传的数据达到7千兆。这些有关地球到日地拉格朗日L2点之间的空间环境探测数据,对于加深我们对日地空间环境的认识,进行天文学研究具有重要价值。

8月25日23时27分,历经77天的长途跋涉,嫦娥二号在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入日地拉格朗日L2点的环绕轨道。目前,卫星状态良好。

据悉,嫦娥二号预计环绕L2点轨道飞行三周,约一年半时间,为我国即将建成的深空测控站提供空间测试和校验目标,进一步验证我国远距离测控能力。同时,嫦娥二号卫星上搭载的太阳风离子探测器、太阳高能粒子探测器、X射线谱仪、Y射线谱仪、微波探测仪等有效载荷,将探测地球远磁尾的高能粒子,并对可能的太阳X射线爆发和宇宙Y暴等进行监测,获取科学数据,加深对日地空间环境的认识。

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