人类可能面临的十种灾难

人类在高速发展现代文明的同时，不可忽略许多灾难在逐步逼近我们，本文总结了人类可能面临的十种灾难，并对其发生的概率和应对的措施有较详细的论述。     

小行星撞出地球的风险评估

按照地质年代的划分,从生命在地球上诞生到距今2.25亿年是古生代;2.25亿年—0.65亿年前是中生代,中生代又按先后分为三迭纪、侏罗纪和白垩纪;0.65亿年—100万年前是新生代,它包括第三纪和第四纪.关于恐龙的灭绝,科学家们有两种观点,即“灾变论”和“渐变论”.无论持哪种观点,他们都不否认,在距今6500万年前(在白垩纪与第三纪之交),地球上的生命曾因流星撞击而蒙受灾难.慧星或小行星的轨道可因外扰动而改变,以致于最终飞向地球.如果星体的直径大于2km,撞击或许将毁灭地球的文明.在1998年,曾有媒体炒作:一颗小行星正朝地球飞来,它将于2028年撞…     

太阳系形成之初的残留物

当欧洲太空署的罗塞塔探测器在2010年7月10日飞掠司琴星（Lutetia,如图）时,行星学家不能确定他们看到的是什么类型的小行星。但是《科学》最近报道,     

从国际深空探测大赛看理论力学教学及力学竞赛

1 国际深空探测轨迹设计大赛简介 太阳系中存在很多小行星,它们有着丰富的稀有金属资源,同时,一些近地小行星对地球的安全存在潜在的威胁.     

基于偏转距离近似模型的动能撞击小行星防御任务脉冲轨道优化研究

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.      

捕捉小行星

<正>小行星,这个被冠以恐龙灭绝的"杀手",地球的"毁灭者",目前正被科学家们作为资源,而准备将其"捕获"。目前美国宇航局正着手实施小行星的"捕获"项目,计划发射一无人航天器,靠近目标小行星,向其释放一张大网,将其     

Modeling method and preliminary model of Asteroid Toutatis from Chang’E-2 optical images

Shape modeling is fundamental to the analysis of dynamic environment and motion around asteroid. Chang＇E- 2 successfully made a flyby of Asteroid 4179 Toutatis and obtained plenty of high-resolution images during the mis- sion. In this paper, the modeling method and preliminary model of Asteroid Toutatis are discussed. First, the optical images obtained by Chang＇E-2 are analyzed. Terrain and silhouette features in images are described. Then, the modeling method based on previous radar model and preliminary information from optical images is proposed. A preliminary polyhedron model of Asteroid Toutatis is established. Finally, the spherical harmonic coefficients of Asteroid Toutatis based on the polyhedron model are obtained. Some parameters of model are analyzed and compared. Although the model proposed in this paper is only a preliminary model, this work offers a valuable reference for future high-resolution models.     

利用小行星视线矢量的火星探测光学自主导航研究

结合我国即将开展的自主火星探测计划,研究了航天器在火星探测巡航过程中利用小行星进行光学自主导航的整个过程. 根据巡航段的设计轨道,给出了导航小行星的筛选条件并筛选出可用于实际任务的导航小行星序列. 将自主导航的数据弧段长度设定为30d,数据观测周期为5d. 采用加权最小二乘滤波算法,当数据弧段长度为30d时,导航计算的位置误差在100～400km变化,速度误差不超过0.25m/s.      

第四届全国空间轨道设计竞赛题目：太阳系小天体探测飞行轨道优化设计

1探测任务描述 1.1任务概述 探测器将于2015年1月1日～2025年12月31日之间任意时刻从地球出发,选取太阳系若干小天体开展多种形式探测,探测任务总时间不超过15年（5478.75天）.小天体探测目标分为近地小行星、主带小行星、     

小行星的奇特动力学1）

小行星数以百万计,有着千奇百怪的外形.无论是小行星自身长期演化、还是它们附近的绕飞物体,都有着奇特的动力学现象.介绍小行星研究现状和发展趋势,阐明影响小行星姿态轨道长期演化的重要作用--雅科夫斯基效应和YORP效应.概述小行星不规则引力场描述方法与其中复杂的周期轨道,尝试提炼其中的科学问题和研究方向.