一种载人小行星探测目标星初选方法

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1、第20卷第6期2014年11月载人航天MannedSpaceflightV01．20No．6NOV．2014一种载人小行星探测目标星初选方法赵建文，李人杰，王晓慧+，韩潮，夏人伟(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要：针对载人小行星探测任务目标选取问题，通过对目标星选取影响因素的定量分析，提出了目标星初选方案。首先根据火箭的运载能力提出目标星轨道参数的筛选条件，然后根据地面观测和尺寸约束提出目标星绝对星等的要求，再根据结构的稳定性和温控要求提出目标星自旋周期的范围，最后按照科学价值并综

2、合考虑其他因素建立目标星选取优化模型，得出目标星优选序列。根据提出的目标星初选方案和具体的任务需求进行载人小行星探测目标星选取，得出了目标星优选序列，证明了该方案合理、有效，为载人小行星探测提供一定的技术参考。关键词：小行星；载人探测；目标星初选；优选模型中图分类号：P185．7文献标识码：A文章编号：1674．5825(2014)06-0574-06APrimaryTargetSelectionMethodforHumanAsteroidExplorationZHAOJianwen，LIRenj

3、ie，WANGXiaohui+，HANChao，XIARenwei(SchoolofAstronautics，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Aprimarytargetselectionmethodforcrewedasteroidexplorationwasproposedinthispa—perafterquantitativeanalysisoftheinfluencingfactors．Firstly，theorbitalfi

4、ltercriteriawerepro—posedaccordingtothecarryingcapacityofthelaunchvehicles．Thentherequirementsfortheabso—Iutemagnitudeofasteroidswereputforwardbytheconstraintsofground—basedobservationandas．teroidsize．Next，therangeoftherotationperiodwascalculatedbased

5、onthestructuralstabilityandthermalcontr01．Finally．theoptimizationmodelwasestablishedconsideringthescientificvaluecombinedwithotherfactors．Theoptimalsequencecanbeobtainedusingtheoptimizationmodel．Inconsiderationofspecificmissionrequirements，theproposed

6、methodwasappliedtotheselectionoftargetsforcrewedexploration．Thefinaloptimalsequenceshoweditsscientificityandefficiency．Itlaidafoundationforcrewedasteroidexploration．Keywords：asteroids；humanexploration；primarytargetselection；optimizationmodel1引言太阳系小行星探

7、测具有重要的科学价值。对其进行探测，可以研究小行星轨道演化的机制以及近地小行星撞击地球的潜在危险；探索太阳系的成因和演化历史；探寻有机物，为生命起源的研究提供新的思路；搜寻自然资源；试验和开发航空航天新技术，提升航天技术水平⋯。而小行星的载人探测有更加特殊的意义。长期以来，针对小行星的无人探测大多仅是对小行星表面物理、地质特征(如形状、大小、质量分布等)进行观测或取样研究。但由于航天员具有主观能动性，可以进行现场考察、科学仪器的布置、样本采集和样本初步辨识等探测活动，因此可以更好地完成小行星的探测

8、任务。人的认知能力、灵活性和适应性，使得其可以对无法预估的环境和风险做出快速的、实时的认知和反应，这对整个任务的成功至关重要。而且，载人小行星探测将验证一系列深空探测技术，为载人登陆火星提供技术储备¨1。收稿日期：2014-06-23；修回日期：2014-10．10基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(YwF-13一ZY-02；YwF-14一FGC-024)；载人航天预先研究项目作者简介：赵建文(1992．)，男，硕士研究生，研究方向为飞行器总体设计。E-mail：jwzhao