采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
再入角是航天器返回大气层时在再入点处速度方向与"地平面"之间的夹角。若忽略地球的非球形因素,则可近似的看做轨道切向与横向之间的夹角。为了避免探测器过热问题,一般再入角不宜太大,在3°～8°之间。文章以只在近月点进行一次制动的月球探测器的霍曼转移型的返回轨道为例,通过对轨道性质的分析和数值计算,说明地月相对位置和地球自转对月球返回轨道再入角的影响。分析和计算得到以下结论:1)对于相同的转移时间和固定的再入点,当月球位于南纬最高点时,则再入角的绝对值可以取到最小值;2)对于相同的转移时间和固定的再入角,当月球位于南纬最高点时,再入点的纬度可以取到最大值;3)转移时间越短,再入角的绝对值可以取到更小值,而再入点纬度可以取到更大值。以上这些极值对应的都是极轨轨道。
月球返回再入着陆场不仅影响月-地返回转移和返回再入飞行,同时也影响整个月球飞行任务的规划和设计。文章首先分析了航天器与地-月间的相对位置关系;结合月-地返回转移及返回再入轨道特性,理清了月球、地球着陆场和航天器三者在惯性空间内相对位置的内在约束关系;最后分析并通过仿真研究,明确了制约航天器返回再入着陆场位置选择的限定因素,可为载人月球飞行和月球取样返回任务的分析设计提供有益参考。
为解决小升阻比月球返回舱再入大气层时安全性低、机动能力差的问题,提出采用一种带配平翼的中等升阻比返回舱做为月球采样返回舱,并对动压约束下轨迹优化问题进行了分析。首先介绍了一阶状态变量约束最优控制问题。然后采用庞德里亚金极大值原理以总吸热量最小为优化目标,对动压约束下再入轨道的初始再入段进行了优化设计,给出了升力系数的最优表达式。仿真研究表明,该方法能有效地降低返回舱再入过程中的动压。
直接再入大气的月球返回轨道是月球采样返回任务普遍采用的飞行方案。文章将月-地转移轨道设计与再入大气仿真相结合,通过两级修正策略和落点匹配使月球返回轨道既满足再入界面约束又满足再入点地理位置约束。两条分别采用弹道式和弹道-升力式再入的月球返回轨道的计算结果表明,此方法是有效的。