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《天文学报》2015,(2)
在小行星探测任务中,航天器轨道设计需要充分考虑到小行星的非球形引力场的影响.太阳系中大部分小行星具有形状不规则、密度不均匀的特点,因此,在没有绕飞轨道数据的情况下,精确计算其引力场非常困难.利用不规则小行星的多面体模型,采用体积离散方法通过直接积分计算小行星引力场球谐系数和表面重力场分布情况.将该方法与多面体方法进行了比较,并以(433)Eros为例,通过该方法计算得到的结果与NEAR(Near-Earth Asteroid Rendezvous)探测器的轨道数据反演结果比较,C20项误差不超过2%,使用该方法对我国小行星探测任务拟探测的(1996)FG3小行星的重力场进行了计算.以嫦娥二号探测器飞越的(4179)Toutatis小行星为例,结合相应的雷达观测数据提供的小行星形状模型,计算其表面引力势情况,为通过飞越任务获取的光学图像分析其表壤的分布、流向等提供了相应的理论依据.该方法适用于密度不均匀天体,可为小行星探测任务轨道设计和着陆提供可靠的小行星引力场数据. 相似文献
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《天文研究与技术》2020,(4)
对月球以及更远天体或者空间环境的探测是人类航天活动的重要方向。开展月球和深空探测有利于研究太阳系起源、演化与现状,以及生命起源与演变等重大科学问题,有利于催生基础性、前瞻性的学科与技术。相比光学探测方法,雷达具有强穿透性、极化特性以及不受光照限制等优势,是探测天体特性的有效手段之一,在月球和深空探测中发挥了重要作用。电磁波能够穿透几米到几千米的次表层,可用于探测月球和深空目标的表层介电常数、次表层结构、电离层及水冰等。按照探测方式的不同,表层穿透雷达探测主要包括地基雷达、环绕器雷达及巡视器雷达3种方式。针对不同的科学目标,不同的探测方式具有各自的优势和不足。回顾了表层穿透雷达在月球、火星以及小行星等探测中的科学应用,总结了已经投入使用以及计划中的各种雷达科学载荷的探测任务、参数设计、工作原理和探测结果,展望了在未来利用表层穿透雷达进行月球和深空探测的发展趋势。 相似文献
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地基雷达观测可以提供太阳系天体目标的地形地貌、物理特征、轨道动力等信息。聚焦利用地基雷达天文技术开展月球观测的原理方法和科学意义,介绍了基于我国现有深空雷达上行装置、射电望远镜条件以及非相干散射雷达等系统,初步开展的特高频段(Ultra High Frequency,UHF)和X频段的地基雷达观测月球试验。通过月球反射回波的信号处理,获得了延迟、多普勒频移等参数,得到了一致的与近表层物质密度相关的月面雷达反射率,并得到了月球的左右旋圆极化率,反映了与波长同尺度的月球近表层结构。文章积累的数据处理经验将为我国的小行星预警、行星历表等地基雷达观测研究提供技术基础。 相似文献
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<正>接触双小行星是一类明显由两部分结构相接而构成的单小行星.地面雷达观测结果表明直径大于200 m的近地小行星中大约14%为接触双小行星,而且目前3个小天体探测任务(隼鸟号、嫦娥二号和罗塞塔号)的探测目标也都具有接触双星结构.接触双小行星是一类重要的小行星类型,对其形成机制开展研究能够为深入理解小行星的形成演化提供重要线索. 相似文献
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YORP (Yarkovsky-O''Keefe-Radzievskii-Paddack)效应是小行星长期动力学演化的机制之一. 与碰撞、引力摄动等因素相比, YORP效应作用量级小, 短时标观测效应不明显, 这给直接测量YORP效应带来了很大的困难. 利用小行星光变数据库中已知的小行星数据, 统计了小行星的自转速率分布, 使用核密度估计以及Kolmogorov-Smirnov检验分别分析了近地小行星和主带小行星自转速率的分布特性, 分别给出了在近地小行星和主带小行星中寻找受YORP效应影响减速自转的最佳样本群; 基于7颗已被探测到YORP旋转加速度的近地小行星, 利用YORP强度估计方法和光变探测条件建立了筛选模型, 给出了未来可直接通过光变数据探测\lk YORP效应的10颗近地小行星. 相似文献
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小天体探测是当今太阳系探测的一大热点, 对小行星演化的研究有助于人们了解太阳系的起源. 演化研究的一项重要内容是小天体结构的演化, 即小天体在多种力学机制作用下自身形状与结构的演化. 在小天体碎石堆结构的假设之下, 一种比较常见的模拟小天体结构演化的方法是离散元仿真算法(Discrete Element Method, DEM), 目前国内外有数个团队开发了相关算法软件. 本文介绍了团队开发的《基于DEM仿真算法的多粒子系统模拟软件》的基础理论、实现方法以及加速算法, 并使用二体接触模型、声速传播仿真、小行星内部压强、小行星旋转稳定性仿真算例验证了算法的可靠性. 相似文献
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主带小行星深空探测可接近性与多目标探测轨道的实现 总被引：2，自引：0，他引：2
小行星探测是当前深空探测的热点之一,探测目标的可接近性又是探测任务首先要解决的问题.根据直接转移轨道方式下太阳系中可以探测到的区域和小行星的空间分布,确认发射能量C_3=50 km~2/s~2的直接转移轨道,可以探测大部分主带小行星;使用少量的速度修正还能够实现多目标飞越任务.同时指出,这种多目标的飞越可以达到△V-EGA轨道方案中的深空机动同样的效果,经地球引力助推,以较小能量实现小行星伴飞或更遥远小行星的探测;据此提出了一个探测器先飞越多颗主带小行星,然后借助地球引力助推探测更遥远小行星的轨道设计方案,并给出了设计实例. 相似文献
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作为一颗与地球共轨道的小行星,(469219)Kamo'oalewa是一个具有很高研究价值的近地小天体,也是中国首次小行星探测计划的目标天体之一.针对其轨道特性,建立了兼顾太阳、地球和月球非球形引力作用的小行星动力学模型.并在该模型的基础上,利用国际小行星中心(Minor Planet Center,MPC)提供的2004|2018年间的光学观测数据对该小行星的轨道进行确定.拟合后观测残差的均方根误差约为0:2″(与美国喷气推进实验室的Horizons在线历表系统相当),其中2004年期间数据的观测残差有所改进.最后,对小行星(469219)Kamo'oalewa的轨道误差进行了详细分析,并预报了2020-2025年期间该小行星的轨道误差. 相似文献
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小行星热物理及Yarkovsky效应和YORP效应的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
小行星热物理的研究是近年来小行星研究中一个前沿方向。简单阐述了在小行星热物理这一研究领域中常用的热物理模型,利用这些热物理模型并结合空间或地面红外望远镜的观测数据,可获得小行星的一些热物理参数,如热惯量、几何反照率、有效直径、表面粗糙度、表面温度等。介绍了小行星的形状模型及红外观测,还介绍了利用这些模型得到的部分小行星热物理参数。通过这些热物理参数,可进一步研究小行星的Yarkovsky效应和YORP效应等,甚至可为人造航天器着陆小行星表面及小行星采样返回任务提供相关科学信息。 相似文献
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木星探测轨道分析与设计 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了与木星探测相关的轨道设计问题.重点关注木星探测轨道与火星、金星等类地行星探测轨道的不同及由此带来的轨道设计难点.首先分析了绕木星探测任务轨道的选择.建立近似模型讨论了向木星飞行需要借助多颗行星的多次引力辅助,对地木转移的多种行星引力辅助序列,使用粒子群算法搜索了2020年至2025年之间的燃料最省飞行方案并对比得到了向木星飞行较好的引力辅助方式为金星-地球-地球引力辅助.结合多任务探测,研究了航天器在飞向木星途中穿越主小行星带飞越探测小行星的轨道设计.最后,给出2023年发射完整的结合引力辅助与小行星多次飞越的木星探测轨道设计算例. 相似文献
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经过几十年的发展,太阳的空间探测取得了巨大的成就。然而,极区磁场的演化和太阳子午流的反演一直受到投影效应的影响,同时太阳爆发中的电流片急需原位探测。因此,脱离黄道面的极轨探测和抵近太阳的“触摸”探测成为当前国际太阳物理领域急需发展的空间项目。鉴于极轨和抵近轨道的实施困难,低成本和高效的轨道部署方案是任务顺利执行的关键。提出一种新颖的利用特殊小行星入轨的方案。根据小行星数据库的资料,分别统计和分析了目前已发现的高倾角以及近日点靠近太阳的小行星的轨道参数,并提出了搭载小行星的方案。该方案能够大大减少卫星入轨时间并节约成本,同时还可以与小行星探测相结合。如果项目得以实施,将是人类在利用小行星方面迈出的一大步。 相似文献
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小行星基本物理参量(周期、形状、自转)对于理解小行星起源、演化和碰撞具有重要意义.利用测光手段可以获得小行星的光变曲线,通过光变曲线可以确定小行星基本参数.利用云南天文台1 m望远镜在2000和2015年对小行星(58) Concordia进行观测,结合前人测光观测数据,通过凸面体光变曲线反演模型获得该小行星的周期、形状和轴指向.(58) Concordia的恒星周期为9.894541 h,在黄道坐标系下,极轴指向为λ_1=15.3?±0.7?,β_1=-4.2?±2.6?,另外一组解为λ_2=195.9?±1.0?,β_2=4.8?±1.2?. 相似文献
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《天文学报》2015,(4)
2011年12月到2012年2月期间对小行星(26)Proserpina进行了时序测光观测,获得其自转的会合周期为p=(13.107±0.002)h.结合历史测光数据,采用光变曲线凸壳反演方法对其自转状态和形状进行反演研究,并提出采用Bootstrap方法对反演参数进行误差估计.测定出(26)Proserpina是一个逆转的小行星,其极轴指向解为λ1=90.8?±1.4?,β1=-53.1?±3.2?和λ2=259.3?±2.2?,β2=-62.0?±2.0?;测定其自转的恒星周期为(13.109777±3.8×10-6)h;并基于两个极轴解反演出互为镜像的凸壳形状模型. 相似文献