摘要：2019年4月18日,中国国家航天局(CNSA)公布了小行星探测计划,将近地小行星2016HO3作为探测任务目标之一。主要梳理了2016HO3热环境分析的要素,通过调研国际上目前观测数据,得到2016HO3的初步环境参数,使用近地小行星热模型(NEATM)与小行星热物理模型(TPM)开展了小行星2016HO3表面温度场建模与分析,综合得出小行星温度上限为412 K;同时结合其可能的自转条件,仿真分析了不同位置的昼夜温差变化特性,发现2016HO3最大温差大约为30 K。由于两个模型均不能直接处理极夜情况,在TPM模型基础上采用对自转周期光照进行平均思路,给出了极夜条件下的温度分析方法,并获得小行星2016HO3的温度下限。

摘要：近地小行星在轨处置是应对近地小行星撞击地球威胁问题的有效手段,而在轨处置任务分析与设计软件是近地小行星在轨处置任务设计不可或缺的分析工具。本文综述了国外特别是美国和欧洲在近地小行星在轨处置任务分析与设计软件开发方面的进展,总结了国外软件的优缺点和发展趋势,提出了我国近地小行星在轨处置任务分析与设计软件发展建议。

摘要：利用地基雷达系统进行近地小行星探测具有独特的技术优势,也是行星防御不可或缺的技术手段。本文以此为背景,分析了国内地基雷达自主研发技术能力,探讨了我国近地小行星地基雷达探测系统的性能设计,并针对近地小行星探测的能力和范围开展了仿真分析。同时结合我国深空测控网和射电天文网的技术现状及未来的发展规划,对后续开展近地小行星地基雷达联合探测途径进行了探讨。

摘要：远距离逆行轨道(Distant Retrograde Orbits,DRO)是地月系统内一类稳定的周期性轨道,本文研究航天器从DRO轨道站出发,通过月球和地球引力辅助实现飞越探测近地小行星的往返转移轨道设计方法。通过地月引力辅助作用和中途杠杆机动等技术手段减少调整倾角所需的速度增量,扩大在相同速度增量约束下飞越探测小行星的可达范围。同时,通过引入DRO调相轨道,减少DRO逃逸和俘获时的相位约束,将转移轨道段与DRO轨道站的相位解耦,从而降低了该问题的计算复杂度。仿真结果表明,在2 km·s–1的速度增量等约束条件下,通过此研究方法可以实现从DRO轨道站出发飞越探测近地小行星并返回的轨道设计。

摘要：小行星撞击对地球上的生命存在重大潜在威胁,动能撞击是目前最易实现且成熟度最高的防御方案.动能撞击任务的一种轨道优化指标为最大化偏转距离(即小行星被偏转前后近地距的改变量),若用数值积分的方法精确计算偏转距离,会导致优化效率较低.在动能撞击任务的设计初期,可以对动力学模型及偏转距离的计算方法进行简化,以提升优化效率.本文首先将高精度模型简化为二体模型,分析了两种经典偏转距离解析模型的适用条件,同时提出一种基于近地点时刻预估的偏转距离近似模型;考虑运载约束,将化学推进变轨简化为脉冲推力变轨,建立了直接转移(两脉冲及三脉冲)和行星借力飞行转移(单次及两次借力)的动能撞击轨道优化模型,利用遗传算法求解了优化问题.以偏转小行星Apophis为例,相比于解析模型,验证了本文提出的近似模型可以同时提升最优性、降低求解复杂性.优化结果表明,三脉冲直接转移方案与两脉冲直接转移方案的最优偏转效果基本一致,借力飞行转移方案相比于直接转移方案对偏转距离的提升效果并不明显.在动能撞击任务的前期设计中,可以基于二体模型进行防御效果的快速评估,虽然对计算偏转距离存在一定误差,但对防御窗口的优化结果影响不大.进一步,数值求解偏转距离时,可通过引入主要引力摄动项(金星、地球、木星)修正二体模型,使其与高精度模型之间的求解误差在1%以下.

摘要：讨论了近地小行星载人探测任务的探测目标选择问题。在能量消耗与任务周期约束的基础上,综合考虑发射机会、目标观测完备度、应急返回能力等复杂任务约束,对近地小行星的可探性进行了评估。提出了逐层选择方法并给出了2020～2050年间适合载人探测的目标星序列,可为未来载人小行星探测任务的规划与设计提供参考。

摘要：太空资源开发与利用是目前大国博弈的新疆域,也是科技竞争的制高点,承载着未来人类文明可持续发展的希望,更是关乎我国未来发展的一个重大战略问题.本文在详细介绍太空采矿发展现状的基础上,描绘了太空资源开采目标,分析了开发与利用这些目标上所蕴含资源的可能性,认为基于现代技术及空间资源价值,开采近地小行星上的矿产资源是人类发展的大趋势.提出了太空采矿迫切需要开展研究的四个重点方向,分别为太空资源探测、太空采矿智能机器人平台设计与制造、太空资源勘探与采选和太空采矿空间安全与资源原位利用,并构筑了我国太空采矿发展的愿景.

摘要：今日视点“气化小行星”难道已不是科幻噱头了吗？据美国《大众科学》在线版日前一篇文章称，科学家们正试图以现有空间技术设计轨道防御系统来“气化小行星”。具体思路是将太阳能转换成庞大的相控阵激光束，在不到一小时的时间内将造成威胁的近地小行星彻底蒸发掉，或至少造成一定程度的破坏，从而偏转小行星的运行轨道——这有可能实现吗？

摘要：针对2020-2040年载人小行星探测任务,研究了探测目标选择与轨道优化设计问题。首先,针对已编目的近地小行星,综合考虑绝对星等、燃料消耗等多方面因素与约束,给出了适合载人探测任务的候选小行星序列;然后,构建了载人小行星探测任务轨道的设计模型,采用参数优化算法对探测轨道进行了设计;进一步,为了获得最优探测轨道,利用主矢量原理对探测轨道进行了优化。该研究可为载人小行星探测任务设计提供有价值的参考。

摘要：设计了在近地轨道组装具有分组单元结构的载人深空飞船,包括核热推进单元、燃料储箱与供给单元、主动防辐射单元、人工重力单元、深空居住舱与多任务乘员舱等,给出了各个单元的尺寸与质量参数,并对主要单元的具体组成、功能和技术特点进行了分析。在此基础上,本文以编号4660的Nereus小行星为探测目标,设计了两脉冲转移初始轨道,并进行了轨道优化,得到了发射窗口和最优转移轨道。仿真结果表明,给出的最优两脉冲转移轨道单次施加脉冲在5km/s以内,单程转移时间在160d以内,能够满足未来能量较小的载人小行星探测任务。