中国探月工程有4大难题

探测月球是我国首次对地球以外的星体进行近距离探测．是迈向深空探测的第一步。我国航天专家表示，中国的月球探测工程有4大难题。     

深空探测着陆过程序列图像自主导航综述

基于序列图像的自主导航作为未来深空探测地外天体精确定点着陆任务的关键技术,是目前深空探测技术的重点发展方向之一.针对未来深空探测地外天体精确着陆自主导航的需求,阐述了发展深空探测着陆过程序列图像自主导航的必要性.首先,分别从主动成像和被动成像两个方向介绍了基于序列图像的深空探测着陆过程自主导航研究现状;然后,总结并分析了基于序列图像的深空探测着陆过程自主导航涉及到的关键技术;最后,根据关键技术分析给出了基于序列图像的深空探测着陆过程自主导航研究目前存在的主要问题并对其后续发展进行了展望.     

深空探测术语标准化研究与探讨

简要论述了我国开展深空探测术语标准化工作的必要性，介绍了国内外深空探测术语标准化相关情况，总结了深空探测术语标准化的工作方法，最后对深空探测术语标准分类、术语库的组建提出了建议和设想。     

深空信道模型特性分析及其仿真

为建立较为精准的深空信道模型,在分析深空通信信道特性的基础上,重点考虑星体公转对通信信道的影响,建立了可变参数Rician信道模型来模拟深空通信信道.通过Matlab仿真工具,分析了低信噪比条件下太阳-地球-探测器夹角(SEP)不断变化对信道性能的影响.仿真结果表明:模型中的Rician因子随着SEP的改变而相应变化,能够对深空通信在宇宙空间中传输的衰落特性进行较为准确的描述.这为深空通信链路的可靠建立和调制方式的合理选择打下了基础.     

星体位置图绘制工具追踪濒危动物

为了研究宇宙形成初期星系的情况,2004年,哈勃太空望远镜拍摄了＂哈勃超深空＂照片。这是目前人类在可见光波段所能看到的宇宙的最深处。据介绍,该区域仅为整个天空总面积的1300万分之一,其中包括约1万个星系,每个星系包含10亿颗星体。而目前可观测到的宇宙包括约800亿个星系,300万亿亿～700万亿亿颗星体。如何确定星体的位置、绘制星体位置图是NASA一直在研究的问题。     

不确定性条件下的深空探测器观测调度

以不确定性条件下的深空探测器观测调度问题为研究对象,首先分析了深空探测任务的背景特点,指出深空探测活动具有高度不确定性,进而全面分析了深空探测器观测调度中的不确定性因素,提出了基于鲁棒调度和动态重调度的深空探测器调度体系,并针对其中的动态重调度单元进行了深入研究。详细设计了改进的混合动态重调度策略和基于群体智能的深空探测器动态重调度方法,最后提出了基于时间成本、效率和稳定性的重调度性能评价体系。     

中国与世界航天强国深空探测对标分析

首先,在深空探测的规模方面,截至2015年9月,世界各国针对月球以远的太阳系天体共开展了234次探测活动,如表1所示,其中,俄罗斯和美国的探测次数最多。20世纪90年代以前,美国进行了63次探测,俄罗斯/前苏联进行了114次探测,欧洲进行了3次探测（德国进行了2次太阳探测,欧空局进行了1次彗星探测）,日本进行了2次彗星探测。20世纪90年代开始,我国、印度等国家陆续开始涉足深空探测领域。在该时期,美国进行了32次探测,俄罗斯仅进行了2次火星探测,欧洲和日本分别进行了6次探测,我国进行了4次月球探测（包括嫦娥五号飞行试验器任务）,印度进行了2次探测。可以看出,我国深空探测次数总数,以及20世纪90年代以后的任务数量都远远落后于美、俄等航天强国。     

封面图片说明

正第4期封面图片来自本期论文"深空探测着陆过程序列图像自主导航综述",是北京控制工程研究所设计的基于序列图像的着陆过程自主导航示意图.基于序列图像的自主导航技术是实现未来深空探测精确定点着陆任务的关键技术之一.如图中所示,着陆器在下降过程中利用主动或被动成像敏感器获取着陆区域地表的图像序列,通过对该序列图像的处理提取并跟踪着陆表面陆标或其他特征点等导航     

我国加快深空探测网建设步伐

随着探月工程的深入展开,我国深空探测网的建设步伐也将不断加快。按照规划,预计2010年我国将建成深空探测网的国内部分,2016年建成国外部分。     

纳米热电材料研究(英文)

随着环境和能源问题日益突出,利用热电材料将废热直接转换为电能,对于降低人类对化石能源的依赖起着重要的作用.目前,热电材料已应用于生物电源、光电器件、深空探测等设施.对纳米结构的热电材料进行了阐述,分析了纳米热电材料的结构特点、制备方法、晶格热导、声子散射、超晶格、热电性能及影响因素.探讨了进一步开发新型纳米热电材料的发展方向.     

Cutting-Edge Space Exploration Technology Maturity Level Facilitation with Support of Space Debris Removal Missions

Considering current space debris situation in outer space environment, different methods for debris removal missions are proposed. In addition, advanced technologies are needed to be demonstrated for future human space exploration programs. The main issue regarding to these missions is high mission cost for both debris removal missions and space environmental tests to achieve high maturity level for new space-usable technologies. Since, these missions are unavoidable for future of human space activities, a solution which can tackle these challenges is necessary. This paper will address to an idea which has the possibility to give a solution for facilitating technology readiness level (TRL) maturity tests by debris removal mission platform consideration.     

主动光源近红外光谱仪研究应用进展

近红外分析法作为一种快速、准确、无损的检测方法,已经广泛应用于多个行业领域。近红外光谱仪在现代检测领域的影响愈发深远。结合近红外光谱仪发展历程,阐述了不同类型的主动光源近红外光谱仪的原理。通过分析比较国内外近红外光谱仪的发展现状,指出了当前市场上各种近红外光谱仪的优劣势,提出国内近红外光谱仪市场中存在的问题,并预测其发展趋势。     

Weight control in design of space nuclear reactor system

Space nuclear power system is the key technology for deep space exploration missions in the future,especially for space base building-up.This paper evaluates several typical latest space nuclear reactor system(SNRS)designs,and finds that most of their weights are heavier than necessary.From the point of weight-control,the S^4 design is the best but its design is more complex than others.A newly designed SNRS,based on the SAFE400 model,uses annular fuel and has better performance,with a fuel mass lower than that of the SAFE400 prototype by 18.75%.Meanwhile,different from former opinions,the delay neutron fractions of SNRS are not constant and change with the different SNRS designs.Therefore,designs of SNRS not to count the delayed neutron fracture or directly to consider it as 0.00677 are not appropriate.     

集群航天器网络发展现状及关键技术

为研究新兴集群航天器网络的发展现状及其亟需解决的关键技术难题,对目前该领域的文献进行了分析与总结.集群航天器是一种通过无线链路进行信息交互的,多航天器间协同工作的新型航天器构架,服务于未来日益复杂多样的空间探索任务.首先,结合卫星集群的定义,明晰了集群航天器网络的概念.然后,分析目前分布式协同工作的空间探索任务,阐述了集群航天器的发展历程,并从图论和轨道动力学角度描述了集群航天器网络的特征.最后,总结了集群航天器网络发展过程中亟需解决的关键技术难题,包括网络拓扑控制技术、路由技术、空间互联协议技术、协议跨层资源调配技术等,并结合其他领域研究热点提出了相应的发展建议.研究表明,集群航天器网络的技术研究尚处于初始阶段,仍有许多技术难题亟需解决,同时,成熟的互联网、移动传感器网络等可作为关键技术难题突破的参考.     

中外极深地下科学实验室建设比较研究

极深地下科学实验室是国家科技发展水平的基本标志,也是地下空间开发利用的重要方向,实施中外极深地下实验室比较研究意义重大。课题组在介绍全球深层地下实验室建设概况的基础上,通过LNGS、DUSEL与CJPL建设相关信息比较,发现中外极深地下实验室规划选址在废弃矿井或交通隧道中、规划设计将地下环境与实验需求结合起来、功能定位须准确并兼顾后续发展、立项和审批程序体现国情特色等规律,希望为国内极深地下科学实验建设的提供借鉴和启示。     

The technology of space plasma in-situ measurement on the China Seismo-Electromagnetic Satellite

The China Seismo-Electromagnetic satellite(CSES) was designed to study the ionospheric disturbances associated with earthquakes. Satellite payload includes nine instruments. Among them, we recall instruments for plasma analysis, electric,magnetic fields and high energy particle detectors. Langmuir probe(LP) and plasma analyzer package(PAP) are the in-situ payloads to measure space plasma. Its scientific objective is to research space plasma physics phenomena and the ionosphere changes caused by seismic. It is the first application of in-situ measurement technology in the field of space exploration in China.The Langmuir probe and Plasma Analyzer Package have been tested and calibrated to verify the performance in INAF-IAPS.Currently, on-orbit testing is being performed with satellites.     

智能化教学建筑空间设计

分析在现代信息技术背景下 ,技术进步对教学建筑的影响 ,提出教学建筑智能化发展方向的依据 .从智能化楼宇系统和辅助教学系统方面深入探讨教学建筑智能化的主要特征及其内涵 .从建筑功能转化和空间设计的角度分析智能化对教学建筑空间设计的要求 ,以及相应在建筑功能设计、建筑空间环境审美、建筑空间设计等方面的设计手法与对策 .最后 ,对我国教学建筑智能化的具体实施进行了展望     

Perspective on liquid metal enabled space science and technology

With the rapid development of deep space exploration and commercial flight, a series of tough scientific and technological challenges were raised, which urgently require ever advanced technologies to tackle with. Recently, liquid metals, as a kind of newly emerging functional material, are attracting various attention and many breakthroughs have been made on earth. Such a scientific trend also suggests promising approaches for solving those extreme challenges in space environment. To fulfill the increasing needs thus involved, this article is dedicated to systematically introducing liquid metal material and its related disciplines into space science and technology. Firstly, existing application of liquid metal cooling for space nuclear power was summarized. Then, some potential space practices were tentatively put forward, such as liquid metal thermal interface medium,liquid metal phase change material, liquid metal convection cooling, metal alloy thermal storage, liquid metal electromagnetic shielding and liquid metal electronic printing. Fundamental as well as practical issues that would differ with earth were interpreted. Finally, potential liquid metal space experiments were proposed to investigate the liquid metal hydrodynamic characteristic, wettability and phase change mechanism in space physical environment. Overall, liquid metal enabled space science and technology investigation will not only help efficiently solve the current and future space technological problems, but also aid to stimulate the advancement of liquid metal space material science.     

基于低能耗理念下的遗产地保护规划设计探索

通过圆明园研修中心设计实践,遵循低碳经济的战略方向,在充分尊重文化遗产的空间环境特性前提下,结合可持续发展理念,就规划建筑组群的材质选择、规划建筑组群的组合方式、规划建筑组群的架构体系等方面进行低能耗的设计探索,以期促进文化遗产地朝着科学健康和有利于文化传承方向发展.