小行星探测器

摘要： 头顶着澳大利亚南部内陆的炎炎烈日,一群科学家干劲十足地回收着一份来自外太空的岩石样本,他们期待这些样本能帮助人类解开一些重要的宇宙继题。在这项为期六年的太空任务中,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟2号小行星探测器在太空中飞行了数十亿千米。

摘要： 此次任务可谓大获丰收。2020年12月6日,JAXA(日本航天局)的小行星探测器“隼鸟2号”将容纳了小行星“龙宫”(Ryugu)样本的容器成功送达地球。容器在JAXA的相模原校区被开封时,里面收纳着大量从“龙宫”采集的粒子(右页照片)。

摘要： 2月28日,美国宇航局与太空探索技术公司签发了一项合同,将在2022年7月在肯尼迪航天中心第39A号综合发射设施用该公司的猎鹰重型火箭发射“灵神”探测器,对一颗大型金属小行星进行探测。合同额为1.17亿美元。“灵神”是美国宇航局首次以主用户身份采用太空探索技术公司的猎鹰重型火箭。

摘要： 日本当地时间2019年2月22日7时48分(北京时间6时48分),小行星探测器隼鸟2号(Hayabusa2)成功降落在距离地球约3.4亿千米的小行星龙宫上,着陆后发射了弹丸撞击小行星表面,采集表面岩石等物质样本。采集完成后,隼鸟2号飞回到离小行星表面约20千米处。它将于4月发射金属弹在龙宫表面制造陨石坑,在5月以后实现第2次着陆,采集小行星内部岩石样本。

摘要： 2014年12月发射的“隼鸟2号”（Hayabusa 2）小行星探测器已于2018年6月末成功抵达小行星“龙宫”（162173 Ryugu，1999JU3），探测工作正式开始。隼鸟2号的使命，是采集“龙宫”的岩石并带回地球。与曾经带给无数人感动、被寄托了无数愿望的隼鸟号（Hayabusa）相比，隼鸟2号做了哪些改进呢？人类今后的探测任务，也将追随这些探测器“前辈”们的足迹吧。

摘要： 美国国家航空航天局（NASA）的“黎明”号小行星探测器首次发现，矮行星谷神星（Ceres）上的冰火山“从未沉默”，其曾在历史上不断喷发。

摘要： 从小行星特点出发,分析了影响附着的因素.总结了国外已实施的探测任务和发展趋势.分析了附着功能要求,并以此为基础确定了适用的附着方案.探讨了锚定、切割和干黏附材料等三种附着固连方案的特点与实施要求.

摘要： 针对小行星探测器软着陆自主性、实时性的需求,对小天体软着陆自主导航与控制技术进行了研究.设计了一种基于多激光束的天体软着陆自主导航与控制方法.通过数学仿真对本方案进行了验证,结果表明本方案可以满足探测器高精度垂直软着陆的任务需求.

摘要： 着陆是小行星深空探测工作中的一个重要环节,针对小行星探测器的安全着陆要求,本文设计了动力下降段多项式制导与变指数趋近律滑模变结构控制相结合的制导控制方法.在小行星存在无模型干扰的条件下,构建小行星固连坐标系下的三维探测器轨道动力学模型.根据探测器安全着陆的约束条件,采用燃料次优的多项式制导策略规划标称轨迹,并设计一种变指数趋近律滑模变结构控制律,改善了指数趋近律滑模变结构控制中存在的抖振现象.最后通过仿真实验,验证了该制导控制方法的可行性与有效性.

摘要： 针对小行星表面地貌崎岖、空间遮挡较少的特点,本文提出了一种阴影提取方法:通过使用拉普拉斯算子提取图像边缘,以原图为模板消除小行星崎岖表面所带来的大量微小边缘并对阴影区域进行增强,在保留边缘细节的情况下较好地提取出崎岖地貌的大片连续阴影区域.同时使用相关匹配与图像向量相结合的方法,在发生移动或切变的图像中实现目标区域的跟踪.最后以月球表面图像为例对算法进行试验,较好的效果验证本文提出的算法的有效性.

摘要： 在小行星近距离探测任务中,不论是小行星采样返回还是小行星物质原位探测都需要小行星采样技术,尤其是小行星采样返回任务,更多的岩石样品意味着可以对构成小行星物质进行更为细致的分析与研究.本文介绍一种全新的适用于微弱引力天体的岩石采样技术,利用瞬间冷却造成的巨大温差热应力使脆性岩石碎裂,从而便于进一步的岩石样品获取.

摘要： 在小行星近距离探测任务中,不论是小行星采样返回还是小行星物质原位探测都需要小行星采样技术,尤其是小行星采样返回任务,更多的岩石样品意味着可以对构成小行星物质进行更为细致的分析与研究.本文介绍一种全新的适用于微弱引力天体的岩石采样技术,利用瞬间冷却造成的巨大温差热应力使脆性岩石碎裂,从而便于进一步的岩石样品获取.

摘要： 在小行星近距离探测任务中,不论是小行星采样返回还是小行星物质原位探测都需要小行星采样技术,尤其是小行星采样返回任务,更多的岩石样品意味着可以对构成小行星物质进行更为细致的分析与研究.本文介绍一种全新的适用于微弱引力天体的岩石采样技术,利用瞬间冷却造成的巨大温差热应力使脆性岩石碎裂,从而便于进一步的岩石样品获取.

摘要： 在小行星近距离探测任务中,不论是小行星采样返回还是小行星物质原位探测都需要小行星采样技术,尤其是小行星采样返回任务,更多的岩石样品意味着可以对构成小行星物质进行更为细致的分析与研究.本文介绍一种全新的适用于微弱引力天体的岩石采样技术,利用瞬间冷却造成的巨大温差热应力使脆性岩石碎裂,从而便于进一步的岩石样品获取.

摘要： 小行星探测属前沿性课题,由于其多样性和独特性,并能反映公众感兴趣的工程和科学问题,已成为近年来深空探测的重点之一.日本研制的“隼鸟二号”(Hayabusa-2)小行星取样返回探测器将于2014年发射,本文主要对Hayabusa-2探测器的任务目标、总体参数、飞行过程、有效载荷等进行论述,研究了平台改进设计及特点,对我国小行星探测任务的工程实施具有一定的指导意义.

摘要： 小行星探测属前沿性课题,由于其多样性和独特性,并能反映公众感兴趣的工程和科学问题,已成为近年来深空探测的重点之一.日本研制的“隼鸟二号”(Hayabusa-2)小行星取样返回探测器将于2014年发射,本文主要对Hayabusa-2探测器的任务目标、总体参数、飞行过程、有效载荷等进行论述,研究了平台改进设计及特点,对我国小行星探测任务的工程实施具有一定的指导意义.

摘要： 本公开提出一种小行星刚柔耦合探测器及其仿真运动参数的计算方法，属于小行星探测领域。其中，所述刚柔耦合探测器包括：柔性底座以及在所述柔性底座上表面周围均布的多个相同的刚性质量块；所述柔性底座用于在所述刚柔耦合探测器登陆小行星时起到缓冲作用，所述刚性质量块用于搭载和保护执行小行星探测的设备。所述方法通过对小行星环境下的刚柔耦合探测器进行动力学建模，并进行相应的仿真求解，进而得到刚柔耦合探测器在小行星表面附着过程中的位移矢量和速度矢量。本公开为解决小行星近距离探测中的反弹逃逸和倾覆失控等难题提供新的方案，从而提高小行星近距离探测任务的成功率。

摘要： 本发明提出一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，该测试平台的实验台基座位于实验台支架底部，样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，锚固机构平台的中央设置有中心孔，限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，滑轮组安装于实验台支架的顶部，绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，力传感器设置于绳索上。解决了现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题。本发明所述的测试平台能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。

摘要： 本发明提供了一种可分离式小行星探测器，包括上升器、采样驻留器和样品返回器；所述样品返回器设置在所述上升器侧面；所述采样驻留器可分离连接所述上升器的底面；所述采样驻留器用于样品的采集；所述样品返回器用于样品的存储；所述上升器用于携带样品返回器返回地球。本发明中上升器和采样驻留器可分离，节省了燃料，降低了探测器总重；本发明中采样驻留器配置附着装置、采样装置和微型机器人，实现了对小行星附着、取样、巡视和驻留多种探测方式。

摘要： 本发明涉及一种融合轨道动力学的小行星探测器自主视觉定位系统及方法。所述系统包括视觉传感器、视觉SLAM定位模块、引力场建模模块和轨道优化模块；视觉传感器用于拍摄小行星表面图像；视觉SLAM定位模块进行特征提取匹配与跟踪，并估计探测器位姿、修正视觉累积误差；引力场建模模块重构行星表面三维模型，并进行稠密重建，对点云进行网格化处理，再基于多面体法对小行星引力场建模；轨道优化模块根据估计的探测器位姿和引力场建模来分析反演视觉初始定轨误差并进行修正。本发明所述方法基于估计的探测器位姿和引力场建模求解行星不规则引力场，分析反演视觉初始定轨误差在轨道动力学中的传播过程，修正视觉定位累计误差，实现高精度导航定位。

摘要： 本发明提出一种小行星探测器着陆缓冲过程模拟实验台，该实验台的模拟小行星地表形貌位于实验台基座表面，小行星探测器位于实验台支架内部，加速度传感器安装在小行星探测器的质心位置；起重装置安装在实验台支架一侧，滑动摇块安装于实验台支架另一侧，铰链安装于实验台支架上方一角，滑车通过绳索与起重装置连接，小行星探测器通过绳索悬吊在滑车下，导轨一端通过铰链与实验台支架连接，另一端与滑动摇块连接，高速摄像机安装在实验台支架侧面。解决了现有技术中研究人员在地面无法模拟小行星探测器着陆时法向、侧向速度的问题，提出了一种用于小行星探测器进行地面模拟着陆缓冲过程的实验台，可以模拟小行星探测器着陆时的法向和侧向速度。

摘要： 本发明公开了一种光照不良条件下小行星探测器光学导航图像生成方法，是一种小行星光学导航环境模拟方法，通过对小行星光照环境的分析以及光照对导航相机拍摄出的图像的影响的分析，本发明提出的一种光照不良条件下小行星探测器光学导航图像生成方法，以已经获得的光照良好的小行星表面光学导航图像作为基准图像，以太阳照射角度为参数，通过灰度增加、模糊和添加加性噪声的步骤，生成光照不良情况下的小行星表面光学导航图像。本发明方法生成的图像，能够用于小行星探测器着陆段光学导航方法对光照鲁棒性的测试和验证，从而有助于小行星探测器光学导航技术的提高。

摘要： 本发明提出一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，该测试平台的实验台基座位于实验台支架底部，样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，锚固机构平台的中央设置有中心孔，限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，滑轮组安装于实验台支架的顶部，绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，力传感器设置于绳索上。解决了现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题。本发明所述的测试平台能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。

摘要： 本发明属于深空探测小行星表面着陆领域，具体地说是一种小行星探测器着陆减振附着机构，适配器为一端开口、另一端封闭的桶状结构，开口端设有舱门，舱门的一侧通过平铰链与适配器的开口端铰接，另一侧在小卫星被释放前处于闭合状态；小卫星的外表面上安装有缓冲附着机构，小卫星与适配器封闭端的底板内表面之间设有弹簧，弹簧的一端固定在适配器上，另一端与小卫星或小卫星外侧表面安装的缓冲附着机构抵接，并由被释放前的小卫星压紧呈压缩状态。本发明能够为小卫星提供搭载和释放功能，能够确保搭载和释放的高可靠性；缓冲附着机构具有高吸收冲击能力，能实现任意方向和姿态下的着陆缓冲，能为小卫星探测器及其科学载荷起到有效的保护。

摘要： 本发明提出了一种基于金属橡胶的单电机控叠小行星探测器着陆装置，属于深空探测技术领域，特别是涉及一种基于金属橡胶的单电机控叠小行星探测器着陆装置。解决了探测器如何在情况复杂的小行星表面安全着陆的问题。它包括折叠着陆腿、收展机构和小行星探测器主体底板。它主要用于小行星探测器的着陆。

摘要： 一种实现表层块状样品抓取采样的小行星探测器，包括轨控发动机喷嘴、探测器主体、若干圆形太阳翼、若干着陆腿、采样机械臂和样品返回舱；轨控发动机喷嘴固定在探测器主体顶面中心，为探测器提供推力；圆形太阳翼在探测器主体上部边缘沿圆周方向均匀布置，着陆腿在探测器主体底面外缘沿圆周方向均匀布置，采样机械臂安装在探测器主体底面，样品返回舱固定在探测器主体底部中心且开口位于探测器主体外部。本发明可在小行星表面实现可靠的多次附着，科研探测时间充分、探测区域大；并且可拾取小行星表层块状物质并返回地球，样品所含信息丰富完整、样品量多，地面研究对样品的利用程度充分。