胡寿村 作品数:16 被引量:25 H指数:3 供职机构: 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省自然科学基金 中国载人航天工程基金 更多>> 相关领域: 天文地球 航空宇航科学技术 更多>>
近地小行星发现数目与发现场景的统计分析 被引量:2 2022年 近地小行星是一类可能对地球安全造成潜在威胁的太阳系小天体,目前绝大部分的近地小行星是由地基望远镜发现的,且数目仍在不断增加.为了对我国未来开展近地小行星发现监测提供参考和借鉴,利用国际小行星中心公开的数据库对所有近地小行星首次发现时刻的观测资料开展了多维度统计分析.发现望远镜探测能力的限制会对近地小行星的发现造成选择效应,导致不同轨道类型近地小行星发现的相对比例逐年变化且与直径有关.另外,结合数值模拟获得的轨道数据,对近地小行星首次发现时的观测场景进行了还原,获得了发现时刻近地小行星位置在不同天球坐标系的分布,分析了其分布特征与季节、测站纬度和小行星直径的依赖关系.最后,通过分析数据定量考察了太阳、月球和银道面对近地小行星发现的影响,发现地基望远镜一般难以发现来自太阳方向90°范围内直径140 m以下的近地小行星,并且随着小行星直径的减小该限制范围也将变大;月光污染对近地小行星发现的影响也非常显著,望月前后几天的观测限制可导致约29%的目标无法被发现,而且分析表明农历上半月发现的目标一般比下半月发现的更难以被跟踪观测;银道面特别是银心方向会对近地小行星发现产生影响,使得黄道面附近存在与季节相关的观测“盲区”. 胡寿村 胡寿村 赵海斌关键词:巡天 嫦娥二号飞越图塔蒂斯成像策略及预期成像结果研究 被引量:4 2013年 针对嫦娥二号小行星再拓展试验任务,根据嫦娥二号探测器以及图塔蒂斯小行星轨道参数和太阳光线入射方向计算拍照时的光照条件,基于计算结果建议采用飞越后拍照的策略,并在J2000.0地球平赤道坐标系中给出相机光轴的指向为(118.02°,22.03°).基于国外雷达数据确定的图塔蒂斯形状模型,计算了交会时刻小行星在惯性空间中的指向.利用Oren-Nayar漫反射模型与太阳、小行星和探测器之间的相对位置,采用建议的相机指向,在星空背景下分别对飞越后探测器距离小行星300 km、500 km和1 000 km时刻的成像情况进行了仿真.仿真结果为任务中获得的图塔蒂斯光学图像所验证. 赵玉晖 王素 胡寿村 季江徽关键词:航天器 行星轨道动力学在动能撞击在轨处置中的具体应用 2022年 行星轨道动力学在行星防御在轨处置空间任务中具有重要的作用。对于其中的动能撞击实验任务,无论是前期的效果仿真,还是后期的数据处理,近地小行星的高精度轨道推演都将提供基础的保障作用。基于太阳系动力学模型的小行星历表将提供近地小行星的轨道瞬时位置,为计算工程指标之一——小行星轨道偏离量提供重要支撑。本文首先给出了小行星历表通用的动力学模型,讨论了各摄动因素造成的量级影响。之后利用上述模型,针对具体假设案例,分别从小行星历表精度、撞击时刻及方向、可观测性和威胁改变四个方面对撞击效能及工程的可实施性做了综合评估。 陈媛媛 胡寿村 李鑫冉 李彬 赵海斌关键词:近地小行星 轨道动力学 Toutatis小行星表面撞击溅射物分布的数值模拟 <正>小行星在漫长的历史演化中经受了大量的碰撞,在碰撞过程中将有碎石从撞击点附近溅射出来。从嫦娥二号发送回的数据来看,作为一颗典型的不规则形状的Toutatis小行星同样 胡寿村文献传递 使用体积离散方法计算不规则小天体表面重力场 被引量:1 2015年 在小行星探测任务中,航天器轨道设计需要充分考虑到小行星的非球形引力场的影响.太阳系中大部分小行星具有形状不规则、密度不均匀的特点,因此,在没有绕飞轨道数据的情况下,精确计算其引力场非常困难.利用不规则小行星的多面体模型,采用体积离散方法通过直接积分计算小行星引力场球谐系数和表面重力场分布情况.将该方法与多面体方法进行了比较,并以(433)Eros为例,通过该方法计算得到的结果与NEAR(Near-Earth Asteroid Rendezvous)探测器的轨道数据反演结果比较,C20项误差不超过2%,使用该方法对我国小行星探测任务拟探测的(1996)FG3小行星的重力场进行了计算.以嫦娥二号探测器飞越的(4179)Toutatis小行星为例,结合相应的雷达观测数据提供的小行星形状模型,计算其表面引力势情况,为通过飞越任务获取的光学图像分析其表壤的分布、流向等提供了相应的理论依据.该方法适用于密度不均匀天体,可为小行星探测任务轨道设计和着陆提供可靠的小行星引力场数据. 赵玉晖 胡寿村 王素 季江徽关键词:重力场 大偏心率火星探测器轨道外推的近似方法 被引量:2 2011年 对于快自转天体,如地球和火星,由于其非球形引力位中田谐项的振动频率与卫星运动频率相当,会给构造大偏心率环绕型探测器轨道分析解带来无法克服的困难。本文以轨道偏心率e≈0.9的"萤火虫一号"(YH-1)火星环绕探测器为例,探讨在精度要求不高的情况下,给出近似分析解和计算效率与其相当的数值解计算方案,以满足在计算资源有限的制约下快速轨道外推的要求。 胡寿村 刘林摄动分析法在小推力轨道优化中的应用 被引量:1 2015年 在对太阳系近地小行星的多目标多任务探测中,从大量小行星中快速筛选出可到达目标小行星是小推力轨道设计中一直在努力解决的问题.考虑了小推力作用下的探测器在行星际空间中的轨道运动,通过借鉴天体力学中摄动分析法的思想将小推力作为摄动力来考虑,给出了1阶意义下给定时间内两条开普勒轨道在小推力作用下得以转移成功的必要条件.该条件形式上为几个始末轨道根数差的简单组合,计算量极小,可以用来迅速剔除掉许多无法在给定时间和小推力作用下直接到达的小行星,数值结果验证了近地小行星探测情况下该条件的有效性. 胡寿村 赵玉晖 季江徽 侯锡云太阳系小天体表面环境综述 被引量:3 2019年 地面和空间望远镜观测,特别是最近30多年来的历次深空探测任务极大提高了我们对太阳系小天体的认识。现已知小天体表面具有复杂多样的形貌特征,这些特征与其历史上所经历过的地质演变有密切关系,亦可为理解早期太阳系的动力学环境提供重要信息。文章首先简要介绍了通过天文观测数据反演小行星形貌信息的基本原理和方法;然后基于已实施的深空探测任务获取的数据资料,回顾和总结了433 Eros、25143 Itokawa、4179 Toutatis、162173 Ryugu、101955 Bennu及4869582014 MU69这6颗小行星的表面环境和物理性质,其中着重介绍了对这几颗小行星的形状、表面碎石形态和分布、撞击坑形貌和分布、表面坡度、沟槽和山脊等线性结构以及表壤运动痕迹等的认识,以及如何根据这些信息推测各小行星的形成历史;最后简要介绍了目前认为可能影响小行星表面形貌的几种机制,以期为我国即将开展的小天体深空探测任务提供借鉴。 季江徽 胡寿村关键词:动力学环境 天体演化 深空探测 数据反演 基于NEATM和WISE数据的小尺寸近地小行星物理特性研究 2024年 小行星是太阳系中广泛分布的金属或岩石天体,直径从米级跨越到几百公里.它们蕴含了太阳系早期的信息,同时也可能会与地球轨道相交且撞击地球,因此研究小行星的物理参数、物质成分和表面性质对于了解太阳系行星的形成演化和近地天体防御具有重要意义.以国际小行星中心(Minor Planet Center,MPC)获取直径D<160 m的小尺寸近地小行星共67颗作为研究对象,其中包含部分潜在威胁小行星(Potentially Hazardous Asteroids,PHA).基于NEATM(Near-Earth Asteroid Thermal Model),使用广域红外巡天望远镜(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)的观测数据,利用反射光模型对太阳反射光进行了修正,使用动力学模型计算WISE观测历元的小行星轨道数据,计算了这67颗小尺寸近地小行星的直径和反照率.拟合过程采用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法,与WISE的研究结果和MPC的数据进行了比较分析,给出了其分类特征.研究为小行星的观测和理论提供了有力的支持,可以更好地了解近地小行星的特征和演化. 何浩卿 季江徽 孔旭 姜浩轩 胡寿村接触双小行星(4179)Toutatis的形成机制研究 2019年 接触双小行星是一类明显由两部分结构相接而构成的单小行星.地面雷达观测结果表明直径大于200 m的近地小行星中大约14%为接触双小行星,而且目前3个小天体探测任务(隼鸟号、嫦娥二号和罗塞塔号)的探测目标也都具有接触双星结构.接触双小行星是一类重要的小行星类型,对其形成机制开展研究能够为深入理解小行星的形成演化提供重要线索. 胡寿村关键词:近地小行星 雷达观测 罗塞塔 双星