月球潮汐力

<正>潮汐力耗散地球的自转能量,导致月球正在以每年3. 8厘米的速度远离地球。一项新的研究表明,由于地球和月球之间潮汐作用,月球正在比过去五千万年间更快地远离地球!这个结论有助于解开长期困扰天文学家的月球年龄问题。月球的引力在地球上产生了周期的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,同时也导致月球正在以每年3. 8厘米的速度远离地球。如果以月球远离地球的这种恒定速度推算的话,那么月球的年龄只有15亿年!而根据月球岩石计算出的年龄为45亿年。美国印第安纳州普     

我国月球样品的处理和保存

如何在月球样品的处理和保存过程中避免或尽可能减少样品的污染,最大限度保持月球样品的科学研究价值,是中国探月工程三期重点关注的问题之一。针对月球样品保存和处理的要求,借鉴美国Apollo月球样品处理和保存的经验,结合中国实际,制定了具有中国特设的月球样品处理和保存的方法,规划了月球样品处理和保存的工作流程,开展了月球样品初步处理和保存方法的研究,研制了月球样品初步处理和保存的装置,策划了后期月球样品将进行的初步试验,为中国探月工程三期月球样品处理和保存工作的开展做好了准备。     

基于虚拟样机技术月球机器人运动仿真

采用“虚拟样机”技术,建立一个集三维实体设计,动力学建模,控制,可视化仿真于一体的虚拟月面计算机仿真环境,对月球机器人的静力学,运动学以及动力学进行仿真研究,为月球机器人结构参数,动力学参数及控制算法的优化提供了设计参数和验证场所。     

浅析光栅立体印刷的应用

传统印刷只能再现三维立体景物的二维平面影像,从而丧失了纵深立体的感觉。通过探讨光栅立体设计原理,以再现三维立体的图像,以及制作光栅立体画像的技术方法,阐述了狭缝光栅法、柱镜光栅法成像方法,并着重介绍了光栅材料,讨论了光栅材料的选择及应用。     

月球探测辐射环境分析

扼要介绍了月球探测的辐射环境,分析了CE-1在轨探测的辐射环境数据,在此基础上,分析了月球辐射环境对探测器的影响,提出了后续月球探测辐射防护研究建议。     

国外月球探测有效载荷进展状况

调研了国外月球探测有效载荷发展现状及月球探测有效载荷的发展趋势和技术特点.调研分析表明,近年来国外月球探测不局限于月球环境,在探测月球辐射环境的同时兼顾辐射效应的监测,其有效载荷的发展趋向小型化、多功能化,在此基础上,提出了月球探测有效载荷配制建议,可为后续月球和深空探测载荷配制提供参考.     

月球样品解封操作台

2020年12月17日,嫦娥五号顺利返回,带回了无人采集的月球样品.月球样品非常珍稀,其价值无法估量.有研究表明,月球样品对地球大气环境中的水和氧等特别敏感,一旦暴露于地球大气,将与之发生物理或化学反应,使样品失去原有的特性.如何保证在无污染的条件下实现月球样品密封封装装置的解封,使样品的分析结果能反映原始的状况是探月...     

月球样品存储装置设计

月球样品存储装置主要用于对月球样品进行保存、观察分析等工作。存储装置内部直接放置月球样品,为月球样品提供高纯氮气环境,保证样品不受地球环境污染。为确保存储装置内的水、氧指标满足要求,存储区和外部净化系统之间需建立动态气体循环,而存储装置内部气流扰动会对样品操作产生影响。本文给出了月球样品存储装置组成及三维结构,建立了存储区分析计算的模型,利用Tetra/Mixed法建立了四面体网格,对比计算了不同氮气循环接口布局对内部流场的影响,计算结果表明,下进下出接口可有效降低内部流场扰动。研制的月球样品存储装置内部环境水、氧指标均优于0.1×10~(-6),满足月样存储要求。     

月球样品密封封装装置

嫦娥五号的核心任务是采集月球样品并返回地面,月球样品密封封装装置是嫦娥五号的核心装置之一,是唯一盛装钻取及表取月球样品并自动密封、携带"原汁原味"月球样品返回地面的装置。密封装置的成败决定了探月三期任务的成败。承担了国内首次地外天体样品无人自动密封任务。设计的首套无人自动月球样品密封系统,主要由密封装置(主体框架、密封容器组件、盖体组件、开合机构组件)和控制单元组成,镂空的主体框架上分布着用于转移的棘齿和导向柱,采用钛合金和铝合金保证了结构强度和刚度,最大限度地减轻了重量,如图1所示。     

月球地名首次有了标准中文译名

为满足月球探测、科学研究和社会应用的需要,解决当前月球地名使用中的混乱现象,实现月球地名标准化,民政部正式向社会公布了第一批月球地名标准汉字译名468条。     

月球软着陆轨道优化方法比较研究

月球软着陆轨道优化问题是一非线性、终端时间自由且带有控制约束的最优控制问题.月球探测器软着陆轨道优化的难点在于怎么处理自由的终端时间,如何把非线性的控制问题转换为易于处理的优化问题.本文介绍了月球探测器的几种软着陆方式和月球探测器轨道的多种优化方法,对各种优化算法进行了一个大概的分类,并对各种优化算法的优缺点进行了分析比较.进而,总结了解决月球探测器软着陆轨道优化问题难点的几种有效方法,为未来我国的月球软着陆工程提供了参考.     

月球基地用热泵排热系统性能分析

针对月球表面温度变化范围大,导致基地内部热量无法排散的问题,提出了采用热泵排热的概念。从热泵工质的选择,改变排热温度、废热量、电源及辐射器比重等方面分析了热泵系统质量变化。结果表明:月球表面温度高达400 K,应选择临界温度较高的工质,如R1 1、R717;在废热量一定的情况下,上述参数变化时存在一个最佳系统质量和最佳排热温度;废热量越大热泵系统越重。月球基地采用热泵技术能够有效强化排热能力,从而达到减重的目的。     

模拟月球玄武岩的纺丝熔体研究

以月球玄武岩为原材料开发高性能玄武岩纤维对未来月球基地建设具有极其重要的意义。但是月球玄武岩矿石组分及其分布不均,玄武岩纺丝熔体稳定性差,在月表开发高性能玄武岩纤维难度极大。因此,该文制备不同组成的模拟月球玄武岩,研究了组成变化对玄武岩晶体结构、玄武岩熔体流动行为以及熔体析晶与成型能力的影响规律,该成果可为未来月表玄武岩纺丝工艺及参数选择提供重要依据。     

月球表面3D打印技术畅想

3D打印以其施工高效、节约资源等优势,在建筑方面有广阔的发展前景。针对3D打印建设月球基地的问题,介绍了3D打印建筑、月壤材料研究及模拟月壤制备、月球基地建设环境问题和外太空3D打印等4方面内容,总结了月球土壤的基本性能和利用地球资源研制的几种模拟月壤,并梳理了零重力环境下的3D打印实验方案和月球基地的设计蓝图,最后提出了3种月壤混凝土材料的制备方案,并对月球基地的3D打印研究计划进行了展望。     

月球样品充氮保护密封技术的研究

我国进行月球探测的核心目标之一就是采集样品返回地球,并保证样品不受污染,密封技术就成为月球探测的关键技术之一。本文对调研到的国外地外星体采样封装技术进行分析比较,提出了一种采用样月球样品充氮保护密封技术,并通过理论计算分析了充氮保护密封技术的可行性,设计充氮保护密封试验,试验结果表明:充氮保护密封技术能够有效地保护月球样品,防止地球大气污染月球样品。     

一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计

我国探月三期工程关键任务之一是在无人状态下采集月球样品并返回地球,并且能够维持月球样品原态,保证地面数据分析的准确性。针对我国月球采样任务的特点,并通过借鉴国外的成功经验,文章设计了一种密封结构和锁紧机构能够对月球样品进行自动密封。该设计能够实现对月球样品极低漏率的真空密封,并能够经受预示的力学环境条件后依然保持样品容器的漏率。通过地面试验验证,达到预期目标,满足我国月球采样任务的需要。     

小型月球探测器高精度姿态指向控制

针对小型月球探测器三轴姿态高指向精度和高稳定度的要求 ,采用欧拉动力学和四元数方法描述 ,建立了小型月球探测器环月阶段动力学模型 ,分析了由 3个轻型反作用轮正交安装组成的姿态稳定控制系统 ,给出了一种拟PD姿态指向控制规律。对所设计的指向控制律进行了数学仿真 ,结果表明可达到 0 .0 1°/s的稳定度和 0 .3°的指向精度 ,验证了该控制规律的可行性。     

月球表层土壤初级包装装置研究

目的为了给我国探月采样任务中月壤初级包装装置设计提供参考,对月球表层土壤初级包装装置的受力情况进行研究。方法在简述我国月球探测器组成的基础上,对月球表层土壤采集器所使用的月壤初级包装装置原理进行分析,并基于土力学原理揭示月壤初级包装筒内径与筒内月壤高度的关系。结果通过对月壤筒进行有限元仿真分析,得到了受压力作用时,月壤初级包装筒产生的最大应力为98 MPa,位移为0.02 mm,二者均出现在包装筒底部中心处。结论通过建立月壤在初级包装筒内的受压模型,揭示了筒内径与筒内高度的关系;通过仿真分析,指出了筒底部中心处产生的应力和位移最大,最大应力未超过月壤筒选用的硬铝合金屈服极限,而最大位移可由装配公差解决。     

“充气月球基地”将在南极进行测试

据悉,美国国家科学基金会（NSF）将与美国国家航空航天局（NASA）联手在南极寒冷、空旷、隔离的环境中测试新型适合月球太空人居住的建筑,为在月球建立永久栖息地做准备。     

嫦娥一号激光高度计在轨月球高程数据测量不确定度研究

对嫦娥一号激光高度计月球表面在轨高程探测数据进行了误差分析处理和不确定度评定研究。首先,选择了月海平坦地形区域的激光高度计高程数据;然后分析了主要的探测不确定度来源,建立了相应数学模型;最后采用了蒙特卡洛方法(MCM)进行了不确定度评定研究,给出了某些月海区域高程探测不确定度评定结果,并与测量不确定度表示指南方法(GUM)进行对比。研究结果表明:MCM评定方法与GUM方法结果基本一致;处理结果也能和其他月球探测结果进行对比研究,希冀对月球及空间环境有更多、更新的发现。