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      月球南極著陸區(qū)關(guān)鍵特性分析

      2015-12-19 01:44:44李飛張熇吳學(xué)英董捷
      航天器工程 2015年1期
      關(guān)鍵詞:石塊南極月球

      李飛 張熇 吳學(xué)英 董捷

      (北京空間飛行器總體設(shè)計部,北京 100094)

      1 引言

      月球著陸探測從20世紀(jì)50年代開始至今,所有著陸區(qū)都集中在月球正面的中低緯度地區(qū),包括美國的“勘測者”(Surveyor)、“阿波羅”(Apollo),蘇聯(lián)的“月球”(Luna)[1],以及我國首次成功在月球著陸(19.51°W,44.12°N)的嫦娥三號探測器。與已完成著陸探測任務(wù)的月球中低緯度地區(qū)不同,月球南極地區(qū)大型撞擊坑較多且分布密集,地形地貌條件較為惡劣;月球赤道面與黃道面的夾角較小,使南極地區(qū)太陽高度角低,且存在連續(xù)長時間光照或連續(xù)長時間陰影;地球同月球高緯度位置關(guān)系造成南極地區(qū)對地可見具有長周期的特性;此外,地形對光照和對地可見的影響較大。南極地區(qū)的上述關(guān)鍵特性,使著陸探測任務(wù)存在較大風(fēng)險,工程實現(xiàn)存在較大難度,這也是之前所有月球著陸區(qū)都選擇了著陸條件更為良好的中低緯度地區(qū)的重要原因之一。

      隨著工程技術(shù)的發(fā)展,月球南極地區(qū)的著陸探測已成為主要航天國家和組織未來的月球探測熱點之一,主要原因在于開展月球南極探測具有較高的工程意義和科學(xué)價值。一方面,南極海拔比較高的區(qū)域(如撞擊坑的邊沿、山頂、山脊)具有較長時間的連續(xù)光照,良好的光照條件可以提供持續(xù)的太陽能;另一方面,在南極地區(qū)撞擊坑的底部存在永久陰影區(qū),可能存在水冰,并可為科學(xué)實驗提供極低的溫度環(huán)境。作為谷歌月球X 大獎賽的參賽成員,美國商業(yè)科學(xué)私人企業(yè)月球快車公司計劃在2015年采用MX-1月球著陸器開展月球南極探測[2];NASA 終止的重返月球計劃,也曾選擇南極作為月球基地地址[3];ESA 計劃發(fā)射月球著陸器于2019年著陸月球南極[4];俄羅斯計劃在2015年和2017年分別發(fā)射月球-25(Luna-25)和月球-27(Luna-27)在南極著陸探測[5]。

      本文結(jié)合國內(nèi)外已開展的相關(guān)工作,對月球南極著陸區(qū)的關(guān)鍵特性進(jìn)行了分析,包括光照條件、對地可見和地形地貌等,并對我國開展南極探測任務(wù)規(guī)劃和探測器系統(tǒng)設(shè)計提出了參考建議。

      2 南極著陸區(qū)與中低緯度著陸區(qū)關(guān)鍵特性的區(qū)別

      與著陸在月球中低緯度地區(qū)不同,南極著陸區(qū)有其獨有的特性,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

      (1)光照條件。以往的月面探測任務(wù)通常最長持續(xù)時間為一個月晝,約14個地球日,進(jìn)入月夜后,由于能源及溫度的原因,探測器無法繼續(xù)工作。嫦娥三號探測器利用攜帶的同位素?zé)嵩矗≧HU),可在月夜休眠期間保證整器溫度,在進(jìn)入月晝后喚醒繼續(xù)工作。而探測器在南極部分地區(qū)著陸,可以獲得較長時間的連續(xù)光照,因此可考慮不攜帶同位素?zé)嵩矗部砷_展較長時間(大于14個地球日)的連續(xù)月面探測。

      (2)對地可見。探測器對地球指向高度角受著陸區(qū)緯度的影響較大,緯度越高,地球高度角越低。以南極點為例,指向地心的地球高度角變化范圍為[-6.5°,+6.5°],考慮到復(fù)雜地形遮擋的影響,有效的對地通信時間比中低緯度地區(qū)會明顯縮短。

      (3)地形地貌。以往月球著陸區(qū)主要選擇在月海平原(少部分任務(wù)選擇在高地、峽谷或山脈,但盡可能選擇在該區(qū)域內(nèi)相對平坦的地區(qū)),如嫦娥三號著陸區(qū)選擇在地勢較為平坦的虹灣地區(qū);整個南極地區(qū)的撞擊坑分布比較密集,且直徑較大,平坦區(qū)域相對較少,如距離南極點最近的Shackleton 撞擊坑,其直徑為20km,深度約為4km,與南極點距離約為10km。

      下面針對月球南極的光照條件、對地可見和地形地貌,進(jìn)行詳細(xì)的說明。

      3 光照條件

      由于月球的自轉(zhuǎn)、軌道、地形地貌等原因,南極地區(qū)的光照具有太陽高度角低、受地形地貌影響大的特點。月球赤道面與黃道面成1.54°夾角,加上物理天平動在緯度方向的影響(0.04°),緯度為88.4°以上的極區(qū)可以有長時間的夏天。但由于極區(qū)的地形環(huán)境復(fù)雜,復(fù)雜地形對太陽光照條件影響十分顯著,導(dǎo)致月球極區(qū)存在永久陰影區(qū)(如撞擊坑底部)。由于陽光永遠(yuǎn)無法照射,永久陰影區(qū)里極端低溫,表層和次表層溫度常年維持在40K(-233 ℃)左右;而在海拔比較高的區(qū)域,如撞擊坑的邊沿、山頂、山脊等地區(qū),往往能得到長時間連續(xù)的光照。

      南極地區(qū)的太陽高度角在一年中變化較小,始終在0°附近。以月球南極附近一點(89.5°S,222°E)為例[6],給出該點一年中太陽高度角的變化情況,如圖1所示。其中:黑色粗實線表示當(dāng)?shù)厮窖鼋亲兓闆r;彩色虛線表示一年中太陽高度角變化情況,藍(lán)色線表示冬季,紅色線表示夏季(由于月球赤道面與黃道面存在夾角,月球南極也會有四季,主要表現(xiàn)在光照時間和太陽高度角的變化,夏季光照時間長,太陽高度角高,冬季光照時間短,太陽高度角低)。在每個月里,太陽從右側(cè)運動到左側(cè);隨著月份的變化,曲線由低到高變化,到達(dá)最高曲線以后再從最低曲線開始循環(huán)。當(dāng)太陽高度角小于水平仰角時,陽光被遮擋;反之,陽光可見。在冬季,陽光被連續(xù)遮擋的時間較長;在春季或秋季,陽光只被較高的山峰遮擋,遮擋時間較短;在夏季,存在連續(xù)光照。由圖1也可以看出,在(89.5°S,222°E)位置區(qū)域(如撞擊坑邊沿、山頂、山脊等),其水平仰角可能為負(fù)值,這主要是由地形高程變化較大造成的。

      圖1 南極(89.5°S,222°E)當(dāng)?shù)氐乃窖鼋桥c太陽高度角在一年中的變化情況Fig.1 Local horizon and sun elevation angle over one year of a location at around 89.5°latitude and 222°longitude in south pole

      由于南極地區(qū)光照受到地形影響較大,目前主要的分析方法都是采用月球軌道器的激光高度計高程數(shù)據(jù),針對具體位置進(jìn)行光照仿真分析。

      3.1 應(yīng)用“輝夜姬”探測器數(shù)據(jù)的光照分析

      文獻(xiàn)[7]利用日本“輝夜姬”(Kaguya)探測器的激光高度計數(shù)據(jù),建立了大范圍的南極地區(qū)高程圖,分辨率分別為500m(>85°S)和1km(80°S~85°S),區(qū)域形狀是以南極為中心,邊長為300km 的正方形。對該區(qū)域內(nèi)的光照條件進(jìn)行了分析,分析時間設(shè)置為2018年,探測器高度設(shè)置為2m,短于55h的連續(xù)陰影時間被濾除。通過分析,可以得到12個光照條件較好的區(qū)域作為備選著陸區(qū),具體如圖2[6]和表1[7]所示。

      圖2 南極良好光照條件主選著陸區(qū)和次選著陸區(qū)分布Fig.2 Primary and secondary landing regions with favorable illumination conditions in south pole

      表1 南極良好光照條件主選著陸區(qū)和次選著陸區(qū)Table 1 Primary and secondary landing regions with favorable illumination conditions

      文獻(xiàn)[7]進(jìn)一步分析了12個區(qū)域的光照條件,建立了分辨率為200m、單個區(qū)域大小4km×4km的高程圖。分析結(jié)果表明:①南極地區(qū)永久光照區(qū)是不存在的;②考慮濾除短于55h的陰影,即探測器可承受最長55h的連續(xù)陰影時間,可分析得到南極部分地區(qū)存在6~10個月的連續(xù)光照;③部分備選著陸區(qū)存在長時間的光照,但區(qū)域較小,部分備選著陸區(qū)光照時間相對較短,區(qū)域較大,要根據(jù)探測器能力以及任務(wù)需求進(jìn)一步分析;④光照條件受到探測器高度(實際為太陽電池陣有效高度)的影響比較顯著;⑤不同年份(2016―2021年)的最長連續(xù)光照時間差別較小。

      3.2 應(yīng)用“月球勘測軌道器”數(shù)據(jù)的光照分析

      文獻(xiàn)[6]采用“月球勘測軌道器”(LRO)激光高度計的數(shù)據(jù),對文獻(xiàn)[7]中良好光照條件的區(qū)域建立了高分辨率的數(shù)字高程圖(南極點緯度2°附近地區(qū)分辨率為40 m,其他區(qū)域為80 m),并進(jìn)一步分析了光照條件。分析時間設(shè)置為2019年,探測器距離月面高度2m,對小于60h陰影時間、小于10h光照時間進(jìn)行濾除。經(jīng)過分析,CR1、LP1、GR1、SR1、MP1和MP2等地區(qū)具有較好的光照條件,最長連續(xù)光照時間為4~9個月,區(qū)域大小為幾百米量級,但在該區(qū)域以外,連續(xù)光照時間迅速縮短,最長也不大于1個月,具體如圖3所示,對應(yīng)坐標(biāo)系如圖2所示。在連續(xù)光照區(qū)內(nèi)也存在光照時間較短的區(qū)域間隔,這些區(qū)域主要是直徑60~120 m 的撞擊坑。此外,通過更改探測器距離月面的高度發(fā)現(xiàn),增加探測器高度可以有效地增加光照時間。

      圖3 南極地區(qū)6個良好光照區(qū)域的準(zhǔn)連續(xù)光照時間分布Fig.3 Quasi-continuous illumination period map for the six regions with favorable illumination in south pole

      3.3 應(yīng)用嫦娥一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的光照分析

      文獻(xiàn)[8]中采用基于嫦娥一號衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)建立的數(shù)字高程圖,對南極地區(qū)的光照條件進(jìn)行了分析。時間從2000年1月1日到2018年12月31日,通過分析得到以下結(jié)論。

      (1)未發(fā)現(xiàn)永久持續(xù)光照區(qū)。

      (2)有長久陰影區(qū)存在,在大于87.5°S的南極區(qū)域,面積大約為2736km2,長久陰影區(qū)主要分布在比較大且深的撞擊坑,包括Shoemaker(88.1°S,44.9°E)、Shackleton(89.9°S,110°E)、Faustini(87.3°S,77°E)、Sverdrap(88.5°S,152°W)、de Gerlache(88.5°S,87.1°W)、Cabeus(84.9°S,35.5°W);其他一些未命名的撞擊坑,主要分布在(87.5°S,0.0°E)、(88.7°S,160°E)、(88.2°S,112°E)、(89.5°S,73°W)。另外,經(jīng)度在30°~90°和180°~300°的小陰影區(qū)是否為低溫區(qū),還要進(jìn)一步證實,因為這些區(qū)域容易受到二次光反射及周圍熱能輻射的影響。

      (3)在南極的夏季,撞擊坑邊沿高地處有連續(xù)的光照。

      根據(jù)以上Kaguya、LRO 和嫦娥一號數(shù)據(jù)的分析,可以得到以下共性結(jié)論:南極地區(qū)存在永久陰影區(qū),分布在大撞擊坑內(nèi);不存在永久光照區(qū),只存在長時間的準(zhǔn)連續(xù)光照區(qū),主要分布在南極地區(qū)撞擊坑邊沿、山頂、山脊等區(qū)域。

      4 對地可見

      由于月球正面始終對著地球,因此在月球正面赤道及中低緯度著陸的探測器可一直對地通信。不考慮地形的情況下,月球白道面與月球赤道面夾角的存在,使得在一個月球公轉(zhuǎn)周期內(nèi),當(dāng)?shù)厍蜻\行至月球北半球區(qū)域時,南極地區(qū)與地球的連線會受到月球本體的遮擋;當(dāng)?shù)厍蜻\行至月球南半球區(qū)域時,南極地區(qū)與地球完全通視,所以探測器在南極點附近周期性地連續(xù)14d對地可見,再連續(xù)14d對地不可見。以南極點為例,對地心的地球高度角變化范圍為[-6.5°,+6.5°],方位角變化范圍為[-8°,+8°](高度角和方位角受地面不同深空測站位置影響較小,誤差約為1°)。

      地球同月球南極通信也受地形影響較大。例如,對MP2地區(qū)的通信條件分析結(jié)果表明,MP2地區(qū)緯度相對較低,該區(qū)域中的部分地區(qū)對地可見時間大于14d,具體如圖4所示[7],圖中三維坐標(biāo)表示局部地形信息。

      圖4 MP2地區(qū)的每月平均可視天數(shù)Fig.4 Duration of average visibility per month for site MP2

      如果考慮月面對地通信最小高度角的限制,通信時間可能還會縮短。為了提高通信時間,通常還可以采用以下幾種方式[9]:探測器(如著陸器)在月面可通過月球軌道中繼衛(wèi)星、地球軌道中繼衛(wèi)星、Lagrange點中繼衛(wèi)星、月球中繼站等方式進(jìn)行對地球轉(zhuǎn)發(fā)通信;探測器(如巡視器)運行至撞擊坑底部,可以采用低頻地面波、光纖通信、類手機(jī)中繼站等方式,轉(zhuǎn)發(fā)給著陸器,再通過著陸器實現(xiàn)對地球轉(zhuǎn)發(fā)通信。

      對幾種通信方式進(jìn)行比較,說明如下。

      (1)中繼衛(wèi)星通信:月球低圓極軌道中繼衛(wèi)星雖然通信速率較高,但最大的缺點是與探測器通信時間較短;而傾斜橢圓軌道中繼衛(wèi)星(類似Molniya軌道)與探測器通信時間較長,并且每顆衛(wèi)星覆蓋率較大(可達(dá)70%);L1/L2點中繼衛(wèi)星由于距離較遠(yuǎn),速率較低,與探測器通信時間沒有Molniya軌道的長;地球軌道中繼衛(wèi)星由于軌道高度相對于地月距離仍是小量,因此對月球南極地區(qū)觀測效果提高不顯著。

      (2)月面中繼通信:低頻地面波通信速率較低,且受到地形不確定性的影響;光纖通信最大的問題是光纖質(zhì)量較大;類手機(jī)中繼站通信的主要問題是在月面安放中繼站塔架比較復(fù)雜。

      通過通信方式的比較可知,采用類似Molniya軌道的月球中繼衛(wèi)星,具有較長的通信時間和較大的覆蓋率。例如,選擇中繼衛(wèi)星軌道傾角為53.1°,近月點高度為300km,軌道周期為12h,對于Gerlache撞擊坑南部邊沿的底部,每個軌道周期具有連續(xù)7h 52min的可見弧段,如圖5所示。

      圖5 Molniya軌道上兩顆中繼衛(wèi)星飛過月球南極地區(qū)Fig.5 View of two relay satellites in Molniya orbit over lunar south pole

      5 地形地貌

      南極的地形地貌對著陸安全有較大的影響。文獻(xiàn)[6]中研究表明,坡度大于15°以及粗糙程度(大尺度坡度平面上的凸起或者凹陷,如小尺度的石塊或撞擊坑)大于50cm,都會對著陸安全產(chǎn)生影響。盡管對于月面坡度、撞擊坑、石塊研究開展較早,且相關(guān)文獻(xiàn)較多,但是這些研究都沒有專門針對南極地區(qū),且數(shù)據(jù)的分辨率相對較低,因此近年來國外主要通過LRO 的激光高度計數(shù)據(jù)對坡度進(jìn)行分析,通過LRO 的相機(jī)數(shù)據(jù)對撞擊坑和石塊進(jìn)行分析,其詳細(xì)結(jié)果如下。

      5.1 坡度

      LRO 激光高度計的分辨率為5~10m,文獻(xiàn)[6]中主要采用5 m 大小的柵格計算地形坡度。分析區(qū)域是以高程最高點為圓心、半徑為250m 的圓形區(qū)域。以CR1地區(qū)坡度分布為例,圖6表示不同基線尺度下的坡度分布,大于15°的坡顯示為紅色。對備選著陸區(qū)坡度相對于基線的變化以及誤差,如圖7所示。由圖7可以看出,50 m 基線情況下,各區(qū)域內(nèi)平均坡度較小,位于0°~5°之間;在著陸器尺度5m 基線情況下,不同區(qū)域平均坡度相差較大,其中SR1和SR2地區(qū)(即Shackleton撞擊坑邊沿)的坡度要比其他地區(qū)的更加陡峭,最大可以達(dá)到約25°;其他地區(qū)在5°左右。

      圖6 坡度分布情況(CR1地區(qū))Fig.6 Distribution of slope for site CR1

      圖7 所有主選著陸區(qū)坡度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對比Fig.7 Comparison between mean slopes and standard deviations for all primary landing regions

      5.2 撞擊坑

      撞擊坑是月面較為普遍的地貌特征。不同尺度的撞擊坑對著陸安全影響情況不一樣,直徑為4~10m 的撞擊坑主要是粗糙程度影響著陸安全,而直徑大于10m 的撞擊坑主要是坑內(nèi)坡度影響著陸安全。文獻(xiàn)[6]中采用LRO 的相機(jī)圖像對備選著陸區(qū)的撞擊坑進(jìn)行識別。以LP1 地區(qū)撞擊坑識別情況為例,具體見圖8。圖8(a)中紅色圓圈表示識別出的撞擊坑,共計3208個,識別出的最小撞擊坑直徑為2.4m;圖8(b)表示單位面積(平方千米)內(nèi),撞擊坑直徑與撞擊坑累計數(shù)量的關(guān)系曲線(累計數(shù)量表示大于對應(yīng)直徑的撞擊坑個數(shù))。通過對所有備選著陸區(qū)撞擊坑識別可知,撞擊坑都近似于平衡分布。

      圖8 撞擊坑分布情況(LP1地區(qū))Fig.8 Distribution of craters for site LP1

      5.3 石塊

      如果探測器著陸到石塊上,將會對著陸安全造成很大的威脅,可能造成探測器結(jié)構(gòu)的損壞或者使探測器產(chǎn)生較大角度的傾斜,甚至傾翻。文獻(xiàn)[6]中采用LRO 的相機(jī)圖像對備選著陸區(qū)的石塊進(jìn)行識別,像素分辨率為0.6~1.0m,可以識別出大于2m的石塊;以MP2、SR1和SR2地區(qū)石塊識別情況為例進(jìn)行分析,具體結(jié)果如圖9所示。其中:圖9(a)表示MP2、SR1和SR2地區(qū)石塊大小與數(shù)量累計分布的曲線;圖9(b)表示SR1和SR2地區(qū)識別出石塊的位置。結(jié)果表明:MP2面積約為9km2,共識別出62個石塊,最大石塊直徑約為11.1m,50%的石塊直徑大于4.0m;SR1和SR2位于Shackleton撞擊坑的邊沿,大小為4km×2.5km,共識別出820個石塊,最大直徑約為18.0m,最小直徑約為1.3m。對所有區(qū)域識別的石塊結(jié)果表明,各區(qū)域的石塊分布規(guī)律不一致,石塊都是以石塊群的形式分布,每個群包括幾十到幾百個石塊。

      圖9 石塊分布情況Fig.9 Distribution of boulders

      6 啟示與建議

      通過對月球南極光照條件、對地可見及地形地貌研究內(nèi)容的分析,可對我國月球南極著陸任務(wù)規(guī)劃和探測器系統(tǒng)設(shè)計得到如下啟示。

      6.1 著陸區(qū)選擇

      在任務(wù)規(guī)劃方面,與之前的月球中低緯度著陸探測任務(wù)相比,對著陸區(qū)的位置選擇、著陸時機(jī)的選擇要求更為苛刻,如果選擇不當(dāng),會導(dǎo)致著陸后光照條件不滿足功率要求無法工作,或著陸區(qū)地形條件惡劣而著陸失敗。為此,本文提出以下建議。

      (1)對著陸區(qū)的選擇,應(yīng)綜合考慮光照條件、對地可見、地形地貌及著陸區(qū)大小等多方面因素,連續(xù)光照時間長、對地直接通信時間長、準(zhǔn)連續(xù)光照期內(nèi)陰影時間短、地形坡度平緩、撞擊坑/石塊少,以及滿足有利條件的備選著陸區(qū)域范圍,大多是優(yōu)選的著陸區(qū)。但是,通常不可能存在各方面條件都有利的區(qū)域,所以要結(jié)合系統(tǒng)能力和任務(wù)特點進(jìn)行權(quán)衡分析。

      (2)Kaguya、LRO 及嫦娥一號數(shù)據(jù)的分析結(jié)果一致表明:南極地區(qū)不存在永久光照區(qū),但是存在長時間的連續(xù)光照區(qū),如SR1、SR2、CR1、MP1、MP2、LP1等地區(qū),這些區(qū)域可作為主選著陸區(qū)。探測器可在不攜帶同位素?zé)嵩吹那闆r下開展較長時間的科學(xué)探測,最長時間可達(dá)9個月;為了盡可能增加著陸探測任務(wù)時間,著陸時機(jī)應(yīng)選擇連續(xù)光照期的初期階段。

      (3)月球南極地區(qū)光照、對地可見等受到地形條件影響較大,所以南極地區(qū)高分辨率的影像圖和數(shù)字高程圖對于著陸區(qū)選擇十分關(guān)鍵,目前國外主要采用Kaguya和LRO 的激光高度計數(shù)據(jù)、相機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。我國可采用嫦娥一號、嫦娥二號的數(shù)據(jù)結(jié)合國外數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

      6.2 探測器設(shè)計

      在探測器系統(tǒng)設(shè)計方面,由于南極的光照條件、對地可見、地形地貌的特殊性,與之前的月球中低緯度探測器相比,對探測器的電源、測控,以及制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制等系統(tǒng)提出了較高的要求,本文主要建議如下。

      (1)探測器供電系統(tǒng):首先,南極地區(qū)太陽高度角較低,并且變化較小,為保證整器負(fù)載的需求,就要提高太陽電池陣的輸出功率,一方面,可通過提高光電轉(zhuǎn)換效率實現(xiàn),另一方面,可以通過讓陽光垂直入射到太陽電池陣,從而最大化輸出功率。因此,太陽電池陣的安裝建議采用以下2種方式:①采用體裝太陽電池陣,在探測器本體與月面垂直面的各個面上均安裝太陽電池陣;②太陽電池陣安裝在太陽翼上,太陽翼可圍繞垂直于月面的軸轉(zhuǎn)動。此外,南極著陸區(qū)最長連續(xù)光照時間受探測器太陽電池陣高度影響很大,太陽電池陣越高,光照時間越長,所以應(yīng)盡可能提高太陽電池陣安裝高度。最后,在連續(xù)光照期內(nèi),可能存在短期的陰影(約幾十小時),因此蓄電池的容量應(yīng)盡可能滿足最長陰影時間內(nèi)的整器負(fù)載。

      (2)探測器測控系統(tǒng):南極地區(qū)與地球直接通信時間為每個月連續(xù)的14d,為了增加通信時間,可以采用遠(yuǎn)月點在南極附近的大橢圓月球軌道中繼衛(wèi)星方式,因此要求探測器測控系統(tǒng)具備可與中繼衛(wèi)星和地球通信的能力。

      (3)探測器制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng):南極地區(qū)地形地貌復(fù)雜,具有較大撞擊坑(如Shackleton撞擊坑直徑為20km),而備選著陸區(qū)通常只有百米量級,為了準(zhǔn)確、安全地著陸到指定的備選著陸區(qū)內(nèi),制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)要具有高精度的制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制能力,特別是需要圖像匹配制導(dǎo),以及在著陸后期具有較高的自主避障能力。

      (4)探測器有效載荷:越來越多新的探測數(shù)據(jù)和研究成果等,明顯支持月球上有水的觀點[10],而月球極區(qū)的永久陰影區(qū)是最有可能保存水冰的理想場所。所以,探測器攜帶有水冰原位探測設(shè)備是科學(xué)探測比較好的選擇。

      (References)

      [1]褚桂柏,張熇.月球探測器技術(shù)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2007:4-17 Chu Guibai,Zhang He.Lunar explorer technology[M].Beijing:China Science and Technology Press,2007:4-17(in Chinese)

      [2]Daven Maharaj.Moon express unveils breakthrough“MX-1”commercial lunar lander[EB/OL].[2013-12-05].http://www.moonexpress.com

      [3]John F Connolly. Constellation program overview[EB/OL].[2013-12-05].http://www.nasa.gov/pdf/163092main_constellation_program_overview.pdf

      [4]J D Carpenter,R Fisackerly,D De Rosa,et al.Scientific preparations for lunar exploration with the European lunar lander[J].Planetary and Space Science,2012,74(1):208-223

      [5]魯暘筱懿,平勁松,V.Shevchenko.俄羅斯“月球-全球”和“月球-資源”探月任務(wù)[J].航天器工程,2013,22(4):103-108 Lu Yangxiaoyi,Ping Jinsong,V.Shevchenko.Russian lunar exploration missions:LUNA-Glob &LUNA-Resource[J].Spacecraft Engineering,2013,22(4):103-108(in Chinese)

      [6]Diego De Rosa,Ben Bussey.Characterisation of potential landing sites for the European Space Agency’s lunar lander project[J].Planetary and Space Science,2012,74(1):224-246

      [7]Benjamin Vanoutryve,Diego De Rosa,Richard Fisackerly,et al.An analysis of illumination and communication conditions near lunar south pole based on Kaguya data[C]//Proceedings of the 7th International Planetary Probe Workshop,2010.Washington D.C.:NASA,2010

      [8]郝衛(wèi)峰,李斐,鄢建國,等.基于“嫦娥一號”激光測高數(shù)據(jù)的月球極區(qū)光照條件研究[J].地球物理學(xué)報,2012,55(1):46-52 Hao Weifeng,Li Fei,Yan Jianguo,et al.Lunar polar illumination based on Chang’e-1laser altimeter[J].Chinese Journal Geophysics,2012,55(1):46-52 (in Chinese)

      [9]Richard W Malmstr?m,Amy Lo,Nathan S Brown,et al.Continuous communications to the moon’s south pole[C]//Space 2006Proceedings.Washington D.C.:AIAA,2006:1-8

      [10]鄭永春,張鋒,付曉輝,等.月球上的水:探測歷程與新的證據(jù)[J].地質(zhì)學(xué)報.2011,85(7):1069-1078 Zheng Yongchun,Zhang Feng,F(xiàn)u Xiaohui,et al.Water on the moon:exploration history and new evidence[J].Acta Geologica Sinica,2011,85(7):1069-1078(in Chinese)

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