美国的火星计划 作为人类最先进的火星探测科学研究计划，NASA的“火星2020”任务将开启一个全新的时代，新的火星车将携带地球上全新的、最尖端的7种武器探测火星的环境、气候、地质以及生物学的潜在价值，为2030年前将人类送上火星铺平道路。在浩瀚的宇宙中，人类最终会拥有地外的第二生存空间吗？ 今年12月８日，美国航空航天局（NASA）表示，“好奇”号火星车已成功破解火星夏普山的形成之谜。这是继“好奇号” 取得发现火星湖泊遗迹、显示火星大气以二氧化碳为主等科学探测成果之后的又一重要成果。 2012年8月，“好奇号”成功降落在火星表面，开启其火星探测之旅。两年多时间里，“好奇号”不断传来科学探测“捷报”，人类在火星知识得以不断丰富的同时，也在密切关注美国进一步的火星探测计划。 其实，早在2011年NASA公布的《美国2013～2020行星探测十年规划》中，就提出了未来十年火星探测的“新任务”——火星采样返回。今年7月31日，NASA在“好奇号”火星探测器成功着陆以及科学探测上不断获得新进展的基础上，又依据该10年规划，公布了新一代火星探测器——“火星2020”搭载的科学有效载荷。 “火星2020”正是火星采样返回任务的开路先锋，它是否将开启人类火星探测的新模式，人类未来载人登陆火星是否因此初现曙光，人们无不期待谜底的揭晓。 未来10年锁定采样返回 “火星2020”是NASA火星探索计划的一部分，这一计划也包括了正在火星表面工作的“机遇号”和“好奇号”火星车，火星轨道上运行的“奥德赛号”、“火星勘测轨道器”，以及今年9月下旬刚刚抵达火星的“火星大气及挥发物演化探测器”。 NASA表示，与以往的火星探测任务不同，“火星2020”任务中新一代火星车将搭载的7台科学载荷，对火星进行原位探测，开展地质评估、分析火星远古生命的迹象及其环境潜在的宜居性。与此同时，它还将收集岩石样品，并将样品用密封罐储存起来，放置于火星表面，以便被未来任务的航天器带回地球。
YH-1火星探测器各分系统设计简要介绍 YH-1火星探测器是我国独立研制的第一颗火星探测器，其研制周期短(仅 为23 月) ，技术难度大。如超远距离( 3. 56 亿公里) 测控通信技术，要求星上 能接收非常微弱的信号，星上接收机具高灵敏度；通信信号以光速往返需约40 min，要求星上具有姿态确定和高度自主的控制能力；入轨后太阳阵压紧 11个 月后展开释放及部分电子器件的休眠唤醒技术；环火2 个月后面临7 轨共 21 d，最长 8. 8 h 的长火影影响，要求具超低温控制和休眠唤醒技术；探测器总质量小于 115 kg，要求采用整星小型化、轻型化技术；采用整星甚低剩磁控制技 术等。因此，YH -1火星探测器面临特殊环境设计的多种技术难点。 作为我国独立研制的第一颗火星探测器，YH-1火星探测器对后续的火星探 测器的设计具有很高的参考价值。本文对YH-1的各个分系统进行简要介绍。1. 任务分析 1.1 任务功能、组成及主要技术指标 火星是位于地球轨道外侧最近的一颗行星。通过探索火星, 人类希望建立 第二家园和寻找地球以外的生命。火星研究主要包括磁场、大气与气候、空间 环境、地貌和水消失的痕迹等。火星围绕太阳公转1年需687d, 而地球围绕太 阳公转1 年365d, 因此火星与地球每2 年有1 次靠近机会。火星距地球表面最 近处5.670 *107 km, 离地球表面最远处3. 559 4*108 km。火星的光强仅为地 球的43.1%。火星探测器从发射至抵达火星轨道需飞行10. 5~11. 5 月。YH-1 火星探测器将环绕火星轨道探测火星的空间环境, 对火星的空间磁场、电离层 和粒子分布及其变化规律, 表面物质粒子等进行科学研究。
美国新一代火星探测器好奇号介绍 美国新一代火星探测器好奇号（见图1）将于明年11月25日到12月18号之间发射，并于2012年8月左右抵达火星。顺利着陆之后，好奇号将开展为期1个火星年（约2个地球年）的火星探测任务。好奇号的任务代号为火星科学实验室（Mars Science Laboratory），发射火箭为Atlas V 541。好奇号的主要目的是评估火星是否曾经有一个环境支持微生物生存和生活，如果具备这样的条件，好奇号将寻找火星上生命的线索。这将有助于人类更好地理解生命是否可能存在于火星上。 图1 好奇号火星探测器 好奇号比2004年登陆火星的机遇号要大两倍，好奇号的基本尺寸为：3米长（不包括手臂），2.7米宽，2.1米高。好奇号重达850kg，是机遇号的四倍。越障高度可达60cm，在平地上最快速度为4cm/s，每天可运行200m。 车轮直径50厘米（20英寸），两倍于目前在火星上的勇气号和机遇号。六个轮子分别具有独立的驱动马达。其中两个前轮及两个后轮装有转向电动机，这使好奇号能够原地旋转360°。好奇号的移动结构继承机遇号采用摇杆式转向悬挂系统（"rocker-bogie" suspension system），该系统主要是防止地形急剧变化对火星车本体姿态的影响，该系统能使探测器的越障高度提高一倍，并保证探测器在任何方向倾覆45°而不发生反转，但是，在软件设计中，火星车的倾覆极限被设定为30° 好奇号板载内存包括256MB的DRAM和2 GB的闪存及用于错误检测和校正的256KB的EEPROM，该探测器继承勇气号，携带一惯性测量单元（IMU）来获得自身的位姿。 火星车的电力将由放射性同位素发电机提供，放射性同位素发电机通过钚-238的放射性衰变实现发电。该发电机能够满足火星车一个火星年的电力需求。启动阶段，该发电机能够提供110瓦的功率输出为各个分系统服务。 好奇号上的仪器设备如图2所示。其主要的仪器包括：机械臂，岩石蒸发激光器和手部立体成像相机（MAHLI）。下面分别进行介绍。
月球和火星探测任务捕获制动控制技术方案对比 黄翔宇1，2，李茂登1，2 （1.北京控制工程研究所，北京100090；2.空间智能控制技术重点试验室，北京100090）摘要：地外天体捕获制动过程是实现载人月球二火星等深空天体探测任务的关键步骤之一，捕获制动控制误差影响极大，捕获效果直接决定着整个任务的成败三对国内外月球和火星天体捕获制动过程的控制技术进行了调研，对捕获制动策略进行了分析和对比，为我国相关探测任务的捕获制动控制系统的设计提供参考三 关键词：捕获制动；发动机制动；气动刹车；气动捕获 中图分类号：V448.2 文献标识码：A 文章编号：1674-5825（2018）04-0464-06 Comparison of Capture and Brake Control Schemes for Lunar and Mars Exploration HUANG Xiangyu 1，2，LI Maodeng 1，2 （1.Beijing Institute of control Engineering ，Beijing 100090，China ；2.Key Laboratory of Aerospace Intelligent Control Technology ，Beijing 100090，China ）Abstract ：The capture and brake process by the celestial body is a key phase in human deep space exploration missions and the capture and brake accuracy is critical for the mission success.The con-trol technologies for the capture and brake process in the lunar and Mars exploration were reviewed in this paper ，and the capture and brake strategies were analyzed and compared which may provide reference for the design of the capture and brake control system in deep space exploration missions of China.Key words ：capture and brake ；thrust braking ；aerobraking ；aerocapture 收稿日期：2018-03-20；修回日期：2018-07-12 基金项目：国家自然科学基金（61673057，61503023） 第一作者：黄翔宇，男，博士，研究员，研究方向为航天器自主导航与控制三E-mail：huangxyhit＠https://www.doczj.com/doc/0e53786.html, ?通讯作者：李茂登，男，博士，高级工程师，研究方向为航天器自主导航与控制三E-mail：mdeng1985＠https://www.doczj.com/doc/0e53786.html, 1 引言 载人深空探测意义深远，但迄今为止只有美 国在20世纪六七十年代Apollo 登月工程里成功 实现［1］三2004年1月14日，美国总统布什在NASA 总部发表演讲，宣布美国将使用新研制的乘员探索飞行器（Crew Exploration Vehicle，CEV） 将航天员送上月球和火星，具体方案计划在2020 年前后确定［2］三2005年9月，NASA 正式启动星座计划，为重返月球研制战神系列运载火箭和猎 户座载人飞船［3］三奥巴马就任总统后，面对金融危机和财政压力，认为星座计划存在缺乏技术创新二预算超支且进度滞后等问题，不能满足美国未来太空探索的需要，宣布对美国载人航天计划进行调整，取消了星座计划［4］三2010年4月，奥巴马政府出台‘21世纪空间探索战略“［5］，提出在2025年实现载人小行星探测，在21世纪30年代中期进入火星轨道载人飞行，然后再载人登陆火星；同时，要求新的探索任务充分利用星座计划已有的技术成果三在载人火星探测任务方面，比较典型的是火星设计参考任务（Design Reference Mission，DRM），该计划由美国约翰逊航天中心在上世纪90年代提出，包括DRM-1二DRM-3二DRM-4和DRA-5（Design Reference Architecture 5）等系第24卷 第4期2018年 8月 载 人 航 天Manned Spaceflight Vol.24 No.4Aug.2018 万方数据
阅读下面的文字，完成4-6题。 材料一： 1964年三届人大召开期间.著名科学家赵九章写信给周总理，建议尽快开展人造卫星研究工作。这很快得到聂荣臻、张爱萍等领导人和竺可桢、钱学森等科学家的支持。 1965年9月，中国科学院组建卫星设计院，对我国第一颗人造卫星的总体方案展开论证，确定在保证可靠性基础上，卫星的各项指标要比各国的第一颗卫星先进一步，即发射一个连续信号。1967年初，确定要播送《东方红》乐曲.让全世界人民能听到中国卫星的声音。12月，这颗卫星被正式命名为“东方红一号”。1970年4月24日点，“长征一号”运载火箭将“东方红一号”卫星准确送入大空，发射成功。 从第一颗人造卫星进入太空以来，我国的空间技术进入了一个新时代。特别是十一届三中全会后，在党中央、国务院领导下，卫星事业蓬勃发展遥感卫星、静止通信卫星、极轨气象卫星等一系列卫星成功发射，标志着我国卫星技术在许多重要领域达到了世界水平，表明我们已经走出了一条适合我国国情的、有中国特色的发展卫星事业的道路。 (摘编自人民网“历史上的今天”《中国发射了第一颗人造地球卫星》）材料二： 新华社北京4月24日电在第五个“中国航天日”和“东方红一号”卫星成功发射50周年到来之际，4月23日给参与“东方红一号”任务的老科学家回信。指出，老一代航天人的功勋已经牢牢铭刻在新中国史册上。新时代的航天工作者要以老一代航夭人为榜样，大力弘杨“两弹一星”精神，敢于战胜一切艰难险阻，勇于攀登航天科技高峰，早日实现建设航天强国的伟大梦想。 自2016年起，国家将每年4月24日设立为“中国航天曰”。近日，孙家栋等11位参与“东方红一号”任务的老科学家给写信，回顾了中国航天事业发展的辉煌历程.表达了对实现中国梦、航天梦的坚定信心。 (摘编自《敢于战胜一切艰难险阻勇于攀登航天科技高峰》）材料三： 我国首次火星探测任务名称和图形标识全球征集活动于2016年8月启动，共收到工程名称35912个，工程图形标识7439个。经专家评审筛选，“天问”排名第一，得票31.7万余张。据悉，该名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚初与执着，体现了对宇宙自然探索的文化传承.寓意探求真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。“天问”这个名称.厚植于中华民族传统文化，也彰显了中国人迈向更远深空的决心和毅力。
浅谈虚拟现实技术在规划领域中的应用 作者：Why 摘要：随着信息时代的到来，越来越多的高新技术应用到社会的各个领域中来，而作为信息技术发展的首要驱动力的“虚拟现实”技术也越来越多地应用到规划领域中来。本文着重论述了虚拟现实技术在城市规划中的应用范围、应用的意义及其为我们带来的便利。 关键词：虚拟现实、范围、发展、迫切性、城市规划 虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），又称灵境技术，是90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域；为智能工程的应用提供了新的界面工具；为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。它是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体的说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互使用、相互影响，从而产正亲临其境的真实环境的感受和体验。这种技术的应用，改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式，尤其在需要对大量抽象数据进行处理时；同时，它在许多不同领域的应用，可以带来巨大的经济效益。 1、虚拟现实技术的发展概述 1965年，Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。 随后的1966年，美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久，研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年，出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就，美国的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一词。 80年代，美国宇航局（NASA）及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年，NASAAmes研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站（VIEW）项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。 进入90年代，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配，使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能；人机交互系统的设计不断创新，新颖、实用的输入输出设备不断地进入市常而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基矗例如1993年的11月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作，而用虚拟现实技术设计波音777获得成功，是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出，正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域，如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等，人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。 2、虚拟现实在规划领域的应用范围 虚拟现实在规划信息存储和查询系统中的应用 例如土质数据库系统，地域信息系统，地理信息系统，城市政策信息系统等。这一类系
美国好奇号火星探测器揭秘 北京时间11月25日消息，美国宇航局的火星科学实验室(MSL，已经命名为“好奇”号)即将于本周末(25日)发射升空，并于明年8月份登陆火星表面。这一探测器重达1吨，是有史以来人类送往另一颗行星的最庞大，最复杂的设备。 但是这里有个小秘密：以现在的科技，人类事实上也没有能力将任何比好奇号更重的物体送往火星表面。而诸如载人登陆火星之类的任务，根据美国宇航局估计至少需要载运40~80吨的配套保障设备前往火星，因此就目前的技术条件来看完全是遥不可及的。 工程师鲍比·布劳恩(Bobby Braun)是美国宇航局前首席技术官，同时也是一篇发表于2005年，阐述这一问题的论文的作者。他说：“我们这一次已经用尽了我们最大的能力。”对于大型项目来说最首要的障碍是火星的稀薄大气，它比地球大气要稀薄100倍。在火星地表处的气压仅相当于地球上空10万英尺(约合3万米)高空感受到的气压。 工程师罗伯特·曼宁(Robert Manning)说：“那可是很高的高空，都快到外太空了。在火星上着陆就好像是把着陆地点放到了一个高到荒谬的山上，然后说…在那里着陆?。” 曼宁是1996年火星探路者漫游车项目的首席飞行系统工程师，也是布劳恩那篇论文的合著者。 但这个问题也不是毫无希望。在布劳恩和曼宁的论文发表后的几年里，工程师们已经想出了下一代火星着陆器的设想。以下几个是可能在未来能将包括人在内的大型载荷带到火星表面的方案： 1 传统技术
传统技术 在过去的40年中，美国宇航局所执行的每个火星项目使用的技术基本和1976年发射的海盗号着陆器的技术是类似的。海盗号着陆器一共发射了两个，重量大约相当于好奇号的一半多一点。它在火星高层大气中减速时被装在一个坚固的热防护壳里并进行摩擦减速。在距地面4英里(约合6400米)处时，着陆系统将释放一个降落伞来进一步减速。距离地面大约5000英尺(约合1500米)时，三台反冲发动机将启动，使速度降到几乎为零并平稳着陆。 自那以后，尽管总体原理相同，但工程师们不断致力于改进相关技术方案，在1996年的火星探路者项目中首次使用气囊弹跳着陆方式，而此次好奇号由于体积质量过大无法再次使用气囊着陆系统，因此工程师们转而专门设计了全新的悬降着陆系统。布劳恩说：“我们正在逐渐摆脱海盗号留下的遗产，真正的挑战在于：如果我们今后想做比好奇号更复杂的项目，我们就将需要全新的技术。” 2 降落伞的技术瓶颈
中国火星探测任务正式立项 【素材回放】 2020年4月22日下午，国务院新闻办就首个“中国航天日”及中国航天发展有关情况举行新闻发布会。据工信部副部长、国防科工局局长、国家航天局局长许达哲介绍，中国的火星探测任务目前已经正式立项。 不过，他并未透露中国火星探测项目的具体任务和时间表。 新华社此前曾报道称，我国计划于2020年发射火 星探测器，一步实现“绕、落、巡”工程目标，对火 星进行着陆巡视探测工作。 许达哲表示，今年是“十三五”开局之年，中国 火星探测任务正式立项，国家民用空间基础设施工程 全面启动，探月工程嫦娥四号任务全面启动、嫦娥五 号进入决战阶段，北斗导航系统加速全球组网。 无毒无污染大推力的长征五号、长征七号新一代 运载火箭将实现首飞，天宫二号和神舟十一号将发射对接。 高分三号卫星、风云四号气象卫星以及硬X射线调制望远镜探测卫星、量子科学实验卫星等空间科学新型卫星将实施发射。 【素材解读】 遨游宇宙空间，是人类的梦想。进入航天时代以来，人们已不再满足于天文观察和探索外星生命，而是开始有计划地了解外星生存空间，为人类开辟新的疆土。中国决定“飞往”火星，不但意味着综合国力的提升，准备为我们开辟新的疆土，更意味着中国决心摆脱实用第一的传统形象，着手填补某些尖端科技领域的研究空白，为空间科学和航天事业的长远发展积蓄更强后劲。我们的科学家把原来那些看似不可能的、遥不可及的东西实现了，然后让它变成生活中的平常物事，然后又开启新的梦想。要想进步必须成为梦想的追随者，一个人没什么都不怕，就怕没梦想。一个民族什么都不可怕，就怕她有梦想。人类一旦有了梦想，连上帝都拿他没办法了。 【适用话题】 科技梦想追随期待引领者 【素材锐评】
美国火星探测器.txt这是一个禁忌相继崩溃的时代，没人拦得着你，只有你自己拦着自己，你的禁忌越多成就就越少。自卑有多种档次，最高档次的自卑表现为吹嘘自己干什么都是天才。美国“凤凰”号火星探测器着陆火星2008年05月26日 据美国太空网报道，经过长达10个月、行程4.22亿英里(约合6.79亿公里)的漫长飞行之后，美国宇航局“凤凰”号火星探测器将于美国东部时间5月25日19时53分(北京时间5月26日7时53分)穿越火星大气层，在火星北极附近着陆。 帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室“凤凰”号副首席科学家黛博拉·巴斯(Deborah Bass)说:“我们从始至终一直在努力工作。我们这里弥漫着一种谨慎乐观的气氛。”按计划，“凤凰”号将在火极地平原一个称为“瓦斯蒂塔斯伯莱里斯”(Vastitas Borealis)的区域着陆，接着，将通过一个机械臂来挖掘水冰，以确定此处是否曾经拥有支持原始生命生存的条件。 美国宇航局“凤凰”号任务小组于美国东部时间5月22日下午2时30分(格林尼治时间18时30分)开始投入紧张的工作，首先是举行一系列情况通风会，向急切想得到有关“凤凰”号消息的记者们通报探测器着陆的最新情况。在“凤凰”号的火星之旅期间，由于这颗红色星球与地球相距1.71亿英里(约合2.75亿公里)，“凤凰”号每次发送的信息要隔15至20分钟才能到达美国宇航局喷气推进实验室的任务控制中心。 巴斯在接受太空网采访时说:“我们正在昼夜不停地工作，因为‘凤凰’号就要在火星上着陆了。”他表示，整个“凤凰”号任务小组现在就应来到喷气推进实验室和位于亚利桑那大学的第一任务控制中心，做好迎接挑战的准备，“这绝对会是一次激动地发抖的体验。” “凤凰”号是自美国宇航局的命运多舛的“火星极地登陆者”号1999年坠毁以来，第一个在火星表面尝试动力着陆火星的航天器。2004年，美国宇航局的“机遇”号和“勇气”号孪生探测器先后成功着陆火星，但是它们当时是借助气囊实施软着陆。时至今日，这两个孪生探测器仍在不断从火星向地球发回颇有价值的信息。同时，“凤凰”号还有可能是自美国宇航局两个“海盗”号探测器1976年抵达火星后，30多年来首次成功的火星动力着陆。 尽管过去10个月任务小组工程师和研究人员通过不懈努力，提前演示“凤凰”号着陆过程，但是，这几天他们将投入更大的精力，直至本周末。北京东部时间24日下午3时(格林尼治时间19时)，“凤凰”号研究人员和任务工程师将举行另一次任务最新状况通气会，届时，美国宇航局将进行现场直播。 当晚的晚些时候，即大约在美国东部时间晚上10时46分(格林尼治时间5月25日2时46分)，“凤凰”号可能会点燃它的推进器，向火星北极降落靠近。另一次航向校正将在美国东部时间5月25日11时46分(格林尼治时间15时46分)着陆日当天进行。随后，大约在美国东部时间下午3时(格林尼治时间19时)，美国宇航局将再次举行任务通气会，接着在下午6时30分(格林尼治时间22时30分)启动持续的现场报道。 届时，对于不能看到这次直播的有线电视付费用户，“科学频道”将从美国东部时间晚上7时至9时提供“凤凰”号着陆的报道和评论。“凤凰”号将会通过绕火星轨道飞行的美国宇航局和欧洲航天局航天器，把最新数据和照片发回地球。 “凤凰”号的危急时刻将在美国东部时间5月25日晚上7时39分(格林尼治时间23时39分)到来，届时，“凤凰”号和它的巡航级分离，距离着陆火星表面只有14分钟。“凤凰”号探测项目主管巴里·戈德斯坦(Barry Goldstein)说:“我们要在‘凤凰’号着陆前的最后14分钟，点火26次，每一次都必须按预定计划准确进行，以确保任务顺利完成。” 美国东部时间晚上7时46分33秒(格林尼治时间23时46分33秒)，“凤凰”号将开始穿越火星大气层，拉开“恐怖7分钟”着陆过程的序幕，届时它的飞行时速达到1.26万英里(约合时速20277公里)。之后，地面任务控制人员将会收到“凤凰”号开始着陆的第一个提示信号。约4分钟后，“凤凰”号将打开其减速伞，在美国东部时间晚上7时50分15秒(格林尼治时间23日50分15秒)开始自由下降过程，再过几分钟，它将点燃火箭助推器，尝试
火星探测器“天问一号”发射成功心得体会 2020年7月23日，注定是被历史铭记的日子——中国第一艘火星探测器“天问一号”在海南文昌发射场发射升空，这标志着我国加入到火星探测的“俱乐部”，中国航天探索计划又迎来一个新的里程碑。“天问”问天，将带着中华民族的无限遐想与好奇，飞向火星，寻找答案。 一问：宇宙苍穹。众所周知，宇宙浩瀚拥有无数星辰，地球甚至太阳系只是偌大宇宙之中的犄角旮旯，昂首展望渺渺星空，我们不过是沧海一粟。谭嗣同先生曾写过这样一句话：“我之游，渺渺宇宙，生之不知所之，逝之不知所往，飘飘乎一缕幽魂。”宇宙无垠，它带给我们的更多是神秘与未知，人类现在就像是茫茫大海中的一叶孤舟，但我们从未放弃，中华民族在探索宇宙的道路上从未停歇。“我们从哪来又要去到哪？我们在这苍茫宇宙之中有没有同伴，他们对我们是否友好？我们生活的宇宙到底是怎么诞生的，它又有多大？”我们一直在追问，从万户飞天到东方红一号，从神舟五号到嫦娥计划，我们从未停止，我们“摸着石头过河”探索苍穹，也将在渺渺宇宙中找到我们的答案。 二问：科技进步。中华民族是一个善于创造与创新的民族，中国古代有“旧”四大发明：印刷术、造纸术、火药、指南针，中国当代有“新”四大发明：高铁、移动支付、共享单车和网购，这些只是中国科技进步的冰山一隅。“科技是第一生产力”，这是我国改革开放的先驱邓小平根据当时中国发展现状和科学技术发展趋势
并结合马克思主义基本原理提出的，这句话表达了我国对于科技的重视，在一定程度上推动了科技发展的“火车头”。“天问”问天，既是对中国科技进步的鼓励，也是给中国科技的一点压力，做所谓“有压力才有动力”。在未来不仅会有中国空间站、嫦娥五号、登月计划等航天探索计划，还会其他领域的科技跃进：国产发动机技术、光刻机技术……中国科技将不断学习和进步。 三问：民族复兴。中国是世界四大文明古国之一，也是唯一一个传承至今的国家，几千年前的大秦帝国、唐朝开元盛世等等是多么的强大，屹立在世界东方的“天朝上国”曾被多少外藩羡慕的所在。但在近代中华民族却饱经磨难：1884年鸦片战争，1894年甲午海战，1937年抗日战争……还有各种不平等条约，曾经的“天朝上国”被洋人狠狠地按在地上羞辱，这是多么的悲哀与无能。某款竞技类网游里有一句台词很好地形容了中华民族从“天朝上国”到近代衰败的过程：我曾踏足山巅，也曾跌入谷底，但现在另一句台词更为适合：断剑重铸之日，骑士归来之时。法国著名军事家、理论家也曾说过：中国是一头沉睡的狮子，一旦觉醒，将会震惊世界。是的，睡狮该醒了！现在的中国，经济快速腾飞，人民生活水平不断提高，中华民族这一次不再是踏上山巅，更要冲出宇宙追寻宇宙的奥义。 “天问一号”！带着人类的无限遐想，带着最尖端的科技，带着中华民族伟大复兴的夙愿冲出地球，飞向火星。未来还会有更多后继者飞出地球，飞向浩瀚宇宙的四面八方，去寻找、去探索人类存在的
美国宇航局历史上十大航天任务故障 NOAA-19卫星 据国外媒体报道，回顾美国宇航局过去几十年的发展，它对于人类宇航事业作出了伟大贡献。但是在美国宇航局的历史上，也存在着一些败笔，除“哥伦比亚”号航天飞机失事这样严重的航天事故之外，仍存在着许多航天任务故障。比如：NOAA-19卫星在最后维护阶段中竟碰撞在地面上，导致许多元件损坏；由于计算单位未统一，导致火星气候轨道器坠毁等。以下是美国宇航局历史上十大航天任务故障： 太空任务：NOAA-19卫星是美国五颗极轨运行环境气象系列卫星工程的最后一颗，卫星装备有用于搜索和救援的卫星辅助跟踪系统，可跟踪世界各地的环境和气象险情信号，这将提高美国的气象预报和全球环境监测的能力。 故障：许多人造卫星是在太空环境中出现故障，或者在发射过程中爆炸，但是NOAA-19卫星出现故障的原因比较特殊。当该卫星在加利福尼亚州洛克希德-马丁公司进入最后维护阶段，工程师检测该卫星的螺栓是否旋紧时，由于移动操作失误将价值数百万美元的仪器装置碰撞在地面上，导致许多元件被损坏。
火星气候轨道器(MCO) 太空任务：火星气候轨道器是1998年火星探测任务的核心组件，美国宇航局计划火星气候轨道器负责研究火星大气层和对火星表面两个探测器的无线电信号进行中继传播。 故障：这是当时最严重的一次工程制造失误，美国宇航局转包商洛克希德-马丁公司建立的推进器软件采用英制单位，并未采用美国宇航局通常采用的十进制单位，对此美国宇航局也不知道，未将磅单位转换成牛顿单位，最终导致计算轨道角度错误，在该轨道器接近火星大气层时烧毁坠落。
深太空2号探测器 太空任务：该探测器同火星极地登陆者探测器一样，都是由美国宇航局发射和勘测火星探测器，深太空2号探测器将探查火星土壤，收集土壤中的水份和化学成份特性。 故障：深太空2号探测器同火星极地登陆者探测器的命运相似，它们的残骸至今仍是一个谜团。这两个探测器是在上世纪90年代建造的，当时美国宇航局建造太空探测器的主导思想是“更快，更好，更廉价”，这一时期所建造的大量低成本探测器多数未能成为美国宇航局历史上的主流探测器，包括深太空2号探测器在内的探测器虽然成本低廉，却并未达到美国宇航局所期望的更快、更好的目标。
“萤火一号”火星探测器 萤火一号是中国火星探测计划中的第一颗火星探测器。因为地面测控网的天线发射功率和直径达不到技术要求等原因搭载在俄罗斯的福布斯-土壤探测器中，作为中俄航天合作项目之一，由天顶-2SB运载火箭于协调世界时（UTC）2011年11月8日20:16（北京时间9日凌晨4:16），从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天中心，成功发射。但未能成功变轨，2011年12月2日，欧洲航天局宣布放弃尝试获取探测器信号，但同时声明表示，如果俄方向他们报告发现新希望，欧航局仍愿意提供帮助。 原定经历约10至11个半月的飞行后，萤火一号将与福布斯-土壤分离，进入火星轨道进行轨道探测，福布斯-土壤则将在火卫一表面软着陆，采取土壤样品后返回地球。萤火一号主要研究火星的电离层及周围空间环境，火星磁场等。 火星古称荧惑，所以作为中国的第一颗火星探测器，它以谐音命名为“萤火一号”[9]。2008年4月完成初样并公布于众。2009年6月完成正样并赴俄罗斯联合测试。 据俄新网报道，俄罗斯联邦航天局局长称，莫斯科时间2011年11月9日凌晨在哈萨克斯坦境内拜科努尔发射场发射、搭载有萤火一号火星探测器的福布斯－土壤探测器在与运载火箭分离后，目前未能按计划变轨，现在被困在距离地表206到340公里的太空中。俄罗斯联邦太空总署（Roscosmos）先后两次抢救都未成功，有专家概算此卫星可能坠毁地球的时间和地点，尤其它载有12吨有毒燃料撞地球后可能引发的灾难。 该卫星部分碎片于2012年1月15日17时45分坠于太平洋海域，另有一些碎片坠于巴西境内，燃料在大气层全部烧毁，未构成危险。 萤火一号探测器长、宽各约75厘米，高60厘米。两侧装有太阳帆板，展开近8米（因为火星离太阳较远所以太阳能电池板面积很大），重约115公斤，设计寿命2年。探测器
中国的火星探测计划 中国将于2020年探测火星，通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星，目前火星车已经做好。这意味着，中国人探月的好戏还在紧锣密鼓地进行，马上还要迈出更大一步，向更加遥远的火星进发。 据分析，我国火星探测的首要科学问题是期望在探测火星生命活动信息上有所突破，其次是火星磁层、电离层与大气层的探测与环境科学，第三是探讨火星的长期改造与今后建立人类第二个栖息地的前景。这一系列探测的总目标则是，“通过几个世纪的卓越努力，会将火星这颗贫瘠的行星改造成一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊和生态环境友好的新世界，地球-火星将成为人类社会持续发展的姐妹共同体”。 随着经济与科技两翼齐飞，中国近20年来迅速由“仰望星空”变成探测太空，一直到“抵达星空”。这一转变体现了中国人高度的理性精神，一是量力而行，二是循序渐进、适时而动，非为争面子，而是要达到探测成果服务于人类福祉的总目标。仰望星空代表一种追求远大理想的情怀，而抵达星空则是跨越星空、战胜不确定性并抵达远方的行动，行动离不开情怀，但行动不能光有情怀，还要巨大的付出甚至牺牲。 曾经有人指责中国的航天计划“务虚”，没有解决中国的实际问题，而实际上，航天与深空探测具有巨大的现实意义与科技、经济价值。很多航天与深空探测技术实际上只是一般技术在特殊领域的具体运用，本身在军事、民用领域就具有广阔应用前景，而且能够带动一系列技术突破。 中国的深空探测具有明确的目的性，但背后仍然是一种关怀全人类命运的情怀。自1999年中国发射“神舟一号”无人飞船起，我国在航天与深空探测上是量力而行、循序渐进，既不激进又不固步自封。我们先后实现了载人航天、航天员太空行走、探测器探月、探测器登月，明年将进行天地联合火星探测，未来还要实施载人登月、火星取样返地等，直到送人类到火星定居，目标越来越高远。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 冶金工程专业硕士研究生结课论文论文题目：X射线衍射分析技术综述 课程名称：Modern Material Analytic Technology 专业班级： 201 级硕士研究生 学生姓名： 学号： 学院名称：材料科学与工程学院 学期：第一学期 完成时间： 2015年12月 10 日
目录 摘要 (2) 第一章X射线衍射技术的发展历史 (4) 1.1 X射线的发展历程 (4) 1.2 X衍射仪的发展历史 (6) 1.2.1早期的照相机阶段 (6) 1.2.2衍射仪中期的阶段 (6) 1.2.3近代的电子计算机衍射仪阶段 (7) 第二章X射线衍射的工作原理 (7) 2.1 X射线衍射工作原理 (8) 2.1.1运动学衍射理论 (8) 2.1.2动力学衍射理论 (9) 第三章X衍射仪的构造及功能 (10) 3.1 X射线衍射仪的工作原理 (10) 3.1.1测角仪 (11) 3.1.2 X射线发生器 (12) 3.1.3 X射线衍射信号检测系统 (13) 3.1.4数据处理和打印图谱系统 (15) 第四章X射线衍射技术在材料以及冶金方面的应用 (16) 4.1物相鉴定（物相定性分析） (16) 4.2物相定量分析 (16) 4.3残余奥氏体定量分析 (17) 4.4晶体点阵参数的测定 (17) 4.5微观应力和宏观应力的测定 (17) 4.6结晶度的测定 (19) 4.7晶体取向及织构的测定 (19) 第五章X射线衍射技术未来发展方向 (21) 结束语 (22) 参考文献 (23)
摘要X射线衍射分析技术是一种十分有效的材料分析方法,X射线衍射在材料分析中具有广泛的应用。它不仅可以用来进行材料的物相分析和残余应力的分析,还可以对材料的结晶度、微晶大小以及晶体取向进行测定。可以说是对晶态物质进行物相分析的比较权威的方法。在工程和实验教学上具有广泛的应用。随着技术手段的不断创新和完善，X射线衍射实验在材料成分分析方面有着非常重要的作用，因此X射线衍射在材料分析领域必将有更广阔的发展前景。本文将着重通过对X射线衍射分析技术和X射线衍射仪的介绍，来全面了解其发展历程、工作原理、构造及作用、在冶金及金属材料领域的应用和未来发展方向。 关键词:X射线衍射分析技术、X射线衍射仪、工作原理、结构、应用
中国首个火星探测器萤火一号11月发射 发布时间: 2011年02月22日 15:02 | 进入复兴论坛 | 来源：现代 快报 记者从中国空间技术研究院获悉，我国首个火星探测器“萤火一号”，将于今年11月上旬发射升空。 中国空间技术研究院相关人士表示，经过中俄两国科学家共同研究，今年11月份是发射火星探测器的最佳窗口时间。经过两国协调，如果没有突发情况，最终发射时间将定于11月上旬。 该人士介绍，11月上旬，“萤火一号”将和俄罗斯的“福布斯—土壤”卫星一起，搭乘“天顶”号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。 据悉，因为火星在古代被称为“荧惑”，所以作为我国火星探测计划中的第一颗火星探测器，取其谐音，便被命名为“萤火一号”。 “萤火一号”原计划于2009年10月随俄罗斯的卫星升空，后因故该发射计划推迟。据了解，11月份的发射，“萤火一号”将由俄方运载火箭发射，并被送入火星椭圆轨道。 在轨运行期间，“萤火一号”将展开对火星空间环境、太阳风与火星磁场关系等领域的探测工作。此外，两国的探测器还将联合对火星大气层进行透视，绘制大气层中水汽和温度的垂直分布图。 中国空间技术研究院相关专家告诉记者，除了与俄罗斯的合作项目以外，中国自主探测火星的行动已经开始，相关项目今年即有可能立项成功。 中国科学院院士、嫦娥工程核心专家叶培建认为，如果火星探测项目被国家尽快立项，最佳的发射时间应该在2013年，此时火星和地球距离最合适。 “萤火一号”能用两年
“萤火一号”的个头儿小，只有110公斤，算得上是火星探测器家族中的“轻骑兵”，它主体部分长75厘米，宽75厘米，高60厘米，将携带照相机、磁强计等八件武器。它的使用寿命为两年。
航空航天数据总线技术综述（二） 在上一期的“航空航天数据总线技术发展综述（一）”中，我们主要介绍了 MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、CAN总线等中低速的航空航天数据总线技术，本期将针对IEEE1394、FDDI、LDPB及SpaceWire等部分 中高速数据总线技术进行详细介绍。 1.IEEE1394总线 IEEE1394是由IEEE制定的一种高性能串行总线标准，又名火线(FireWire)。IEEE 1394协议分为1394a、1394b等，其中1394b可支持高达3.2 Gbps传输速率，并支持光纤传输。IEEE1394作为商用总线，近年来发展迅速，不仅在工业和测控领域被广泛应用，而且已经逐步深入到航空航天及军事应用领域。 基于1394b的光纤总线系统具有计算能力强、吞吐量大、可靠性高、易于扩展、维护方便、且支持点对点通信、广播通信及支持热插拔等优点，为多模态传感系统、在线实时检测和视频图像传输提供了广阔的空间。 因此，基于1394b光纤总线的军事应用，对于提高武器系统打击精度、机动性和快速性具有重要意义。IEEE1394b已经使用在军用飞机上，并作为F22猛禽战机上的视频总线，同时也在F35上有所使用。 2、FDDI总线
光纤分布式数据接口( FDDI: Fiber Distributed Data Interface) 高速总 线由美国海军研究中心提出,由美国国家标准局（ANSI）于1989年制定的一种用于高速局域网的MAC标准。FDDI是一种按令牌协议传输信息、实现分布式控制、分布式处理的光纤介质总线网络系统。“令牌”是一个特别定义的信息帧，只有令牌明确寻址的终端才可在总线上发送信息，对总线上每个终端都给定一个握有令牌的时间期,在终端握有令牌的时间期内, 终端主控工作, 可发送信息给其他终端。 FDDI传输速率可达100Mbps，FDDI具有传输速率高、传输距离长、覆盖范围大、可靠性高、安全性高、支持可动态分布传输的特点，因此在上世纪90年代作为先进的光纤组网技术得到了发展与应用。FDDI主要用于海军作战系统，已经应用于舰载作战情报指挥系统（C3I）的海军第三代ZKJ-7上，并且还应用 于国际空间站中。 3.LTPB总线技术 LTPB(LinearToken Passing Bus)是由国际自动机工程师学会（SAE International）制定的军用数据总线，定义了令牌消息、站管理消息、数据消息三种消息类型，其数据传输速率为50Mbit/s，最多可连接128个终端，消息最大长度为4096个字。从物理上看，LTPB是星型拓扑结构，易于监控网络上信息的传送及整个网络的状态，从逻辑上看，它按站点地址递增顺序形成环型拓扑结构。
火星探测技术难点浅谈 一火星概况及探测历程 火星是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第四颗。这颗红色星球自古以来就深深地吸引着地球人，古罗马人曾把它作为农耕之神来供奉，而好侵略扩张的希腊人把其作为战争的象征，称之为战神Mars。我国古代则称其为“荧惑”，有“荧荧火光，离离乱惑”之意。因其亮度常有变化，而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况复杂，令人迷惑。 经过多年的观察研究，我们了解到这位“邻居”是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径为地球的一半，自转轴倾角、自转周期相近，公转一周则花两倍时间。橘红色外表是因为地表的赤铁矿（氧化铁）。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠，会随着季节消长。 图1 火星外表 火星与地球有许多相似之处。例如地球上的一天是23小时56分，火星是24小时37分，有几乎相同的昼夜；地球的轨道面和赤道面的夹角是23度27分，火星是25度11分，它们有几乎相同的季节变化。这些相似性都表明，火星是人类向太空移民的最好候选者。因此，各国都加紧开展探索火星计划，迫不及待要造访这位近邻。 1960年10月10日，苏联向火星发射了第一枚探测器。此后各国共计发射40多颗火星探测器，但是由于火星探测的诸多难点，约三分之二的探测器，特别是早期发射的探测器，都没有能够成功完成它们的使命，由此，火星被航天界称为“航天器的墓地”。
二火星探测的难点 虽然火星是离地球最近的一颗外行星．在太阳系中其自然环境最接近地球，并被认为是最适合人类移民的星球，但实际上对“适宜居住”来说，火星的环境非常恶劣。与地球卫星相比．火星探测卫星所面临的宇宙空间环境要恶劣的多。地球卫星外部最低温度在-200℃左右。而火星探测卫星将会面临-1000℃左右的低温，据有关资料显示火星地面平均温度大约比地球低30℃。昼夜温差可达上百摄氏度。火星大气稀薄．因此昼夜温差极大。瞬时温度会骤变。大气空间温差变化大，乱流极度强劲。火星大气中沙尘暴盛行，且没有规律可循，有时一年风平浪静，有时一年持续几个月，尘暴高度可达8公里，遮天蔽日。火星表面的宇宙辐射强度也比地球高上百倍，不仅有太阳宇宙射线辐射．还有银河宇宙射线辐射。行星际空间没有地磁场和行星本体屏蔽．而由银河宇宙射线和太阳质子事件产生的辐射环境及效应比地球轨道卫星严酷得多，这些对许多仪器设备都是严峻的考验，因此登陆火星非常艰难。 火星探测不同于地球卫星如月球的探测。运载能力与轨道设计、测控数据传输、探测器设备环境适应性等技术，都是火星探测过程中可能会遇到的难点。 1.运载工具及轨道设计 首先，火星探测器发射时需要准备长距离、长寿命的运载工具，运载器需具备适应长距离、复杂空间环境下正常工作的能力；其次，探测器运行轨道设计复杂，以中俄联合火星探测为例，运载火箭将探测器运送至驻留圆轨道，之后探测器在驻留轨道运行2圈多后，即大约从发射时刻起174分钟后，推进上面级发动机点火工作一次，探测器转移至远地点6000公里、轨道周期2.6小时的过渡轨道上。在过渡轨道上飞行一圈，大约在从发射时刻起5.5小时后，第二次启动推进上面级发动机。探测器进入飞离地球的双曲轨道，该轨道在脱离地球影响区(100万公里、3.3昼夜飞行)变化为地球一火星星际轨道。探测器在转移飞行过程中完成3次轨道修正。第一次轨道修正在飞行5～10昼夜后。第二次轨道修正在轨道中段完成．第三次轨道修正在飞抵火星4～2周前进行。在轨道修正后探测器沿双曲轨道飞抵火星，可见探测器奔火时轨道设计及修正过程复杂。 2.探测器整体的设备和能源设计 火星地理和自然环境恶劣，充斥着宇宙高能射线。众所周知，火星是一个布满着沙丘和石块的星球，探测器有很大的几率陷入到了沙丘中（勇气号就是轮子间接陷入到了沙丘中导致其无法再走动）无法动弹。 火星上大气稀薄，所以无法保留火星地表接收到的太阳辐射的温度，造成火星表面巨大的昼夜温差，因此暴露在火星自然环境下工作的电子元件需要有极高的耐温特性。同时稀薄的大气和较弱的磁场无法抵挡来自宇宙和太阳本身的高能射线，所以对火星探测器电子设备的抗辐射和高能辐射的屏蔽提出了很高的要求，甚至部分核心设备设计成可以在高辐射的环境下都能正常工作的苛刻要求。 3.测控通信 人造地球卫星离地球的距离一般从几百公里到几万公里左右。月球离地球约为38．4万公里，而火星离地球最近约5600万公里。最远处约4亿公里，卫星的测控数据传输要克服信号衰减和传输时延等困难．实现深空环境下的有效通