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太阳系内行星探测活动进展与展望
发布时间: 2023年9月19日

一、文章导读

 

1. 研究背景

 

行星探测是人类认识宇宙的重要手段,利用空间探测器开展行星探测活动几乎贯穿整个航天史。在人类刚刚有能力挣脱地球引力飞向太空不久,第一个行星探测器就开始了它的探测征程,随着飞越、环绕、着陆、巡视、采样返回等多种探测方式的逐步开展,人类实现了对太阳系八大行星及其卫星、小行星、矮行星、彗星等天体的科学探测,提升了人类对太阳系起源与演化的认知。

 

自20世纪60年代以来,美国、苏联/俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国、阿联酋等国家和组织先后开展了行星探测活动,主要航天国家都制定了各自的行星探测路线,按计划组织科学探测活动。人类在不断探索太阳、地球、月球奥秘的同时,先后实施了3次水星探测、46次金星探测、48次火星探测、9次木星探测、4次土星探测、1次天王星探测、1次海王星探测,进行了2个矮行星探测,并开展了多次小行星采样返回任务。这些探测任务取得了丰硕的科学成果,推动了航天系统工程的发展。我国嫦娥二号卫星在国际上首次对图塔蒂斯小行星实现了近距离光学探测,天问一号探测器成功通过一次任务实现火星“绕、着、巡”,迈出了我国星际探测征程的重要一步。面对新一轮行星探测热潮,我国应加快未来行星探测任务布局,增强行星探测核心技术能力,为提升人类对太阳系的认知做出积极贡献。

 

本文梳理了太阳系内行星探测任务(不包含地球及月球探测)的实施情况与未来规划,总结了行星探测相关的主要科学问题与发现,分析了行星探测活动的发展趋势,并结合我国近期规划,提出了我国行星探测的未来发展路线设想与引领任务建议,可为我国行星探测未来发展提供一定的支持。

 

2. 文章梗概

 

行星探测是人类认识宇宙的重要手段,随着航天技术的不断发展,主要航天国家先后实施了百余次太阳系内行星探测活动,实现了太阳系内行星的飞越、环绕、着陆、巡视及采样返回。结合已实施的系内行星探测活动和将要开展的系内行星探测任务,分析了行星探测任务的特点,总结了行星探测的主要科学问题及主要发现,展望了系内行星探测的发展趋势,并结合我国行星探测近期发展规划,提出了中长期发展路线设想与引领任务建议,可为我国行星探测任务规划提供支持。

 

3. 总结与展望

 

随着行星探测活动的不断开展,行星探测工程技术得到了长足的发展,科学成果日益丰富。太阳系内行星探测活动经历了技术带动阶段,并已逐渐转入科学带动阶段,呈现出由近及远、由易到难、由粗到精的特点,行星探测的主要科学问题集中在行星形成与演化、生命存在与宜居等方面,通过一系列行星探测活动已取得了大量科学发现。面向未来,各主要航天国家规划了任务周期更长、复杂度更高、探测更精细的行星探测任务,我国应结合现有行星探测基础,以“科学优先”为原则实施太阳系内行星探测,进一步突破行星探测共性、核心技术,获取原创性科学成果,提升太阳系内行星探测能力。

 

二、作者简介

 

杨孟飞,中国空间技术研究院研究员,博士生导师,主要从事空间飞行器系统总 体、控制系统和高可靠控制计算机等研究与开发。

 

郑燕红,北京空间飞行器总体设计部高级工程师,主要从事行星探测、地外采样封装等研究与开发。

 

 

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