为获得月球永久阴影区冻土的剪切强度特性，分析了月球冻土的矿物成分、粒径分布、干密度、含水率、赋存温度等物理特性，提出了月球冻土的模拟物制备与参数检测方法。基于变角剪切试验（Variable-Angle Shear Test,VAST）方法，开展了斜长质和玄武质原料混配、干密度1.71 g/cm3（相对密实度100%）、含水率3.7～9.5 wt%、温度低于–180℃的模拟月球冻土剪切强度测试。试验结果表明：模拟月球冻土在低围压下的剪切破坏模式以剪断面上的脆性断裂为主，随围压升高，模拟月球冻土的脆性降低、延性增加，破坏模式转变为整体压剪破坏，表观剪切强度下降；按直线型莫尔–库伦准则对模拟月球冻土在低围压下的剪切强度参数计算，结果显示其内聚力随含水率增加而近似线性增加，内摩擦角基本不随含水率变化，取值在50°～53°。

六轮驱动四轮转向的月球车结构具有较强地面适应能力。介绍了对其建立运动学模型方法以及利用其数值解在Visual C++6.0的虚拟环境下实现基于OpenGL的3D图形仿真,为进一步实现上位机实时监控和路径规划奠定基础。

本文针对已有月球探测任务主要为极轨的特点,仿真分析了大倾角轨道卫星跟踪数据在月球重力场解算中的贡献.文中针对极轨道、77°倾角和极轨道结合77°倾角轨道三种情况各三个月的轨道跟踪数据进行了月球重力场模型仿真解算,通过重力场功率谱、基于解算模型位系数协方差矩阵的重力异常及月球大地水准面误差以及精密定轨等手段对解算模型进行了精度评价.结果表明结合大倾角的轨道可以较为明显地改进月球重力场模型的计算精度.

到目前为止,已回收和鉴定出12个来自月球的月球陨石,其中11个是在南极地区的蓝色冰区上回收的,另一个是在澳大利亚发现的。月球陨石岩石学、化学组成、同位素年代学以及稀有气体等的研究结果表明,月球陨石属无球粒陨石,按其岩石类型可划分为斜长岩质月球陨石、玄武岩质月球陨石和玄武岩—斜长岩质月球陨石,它们分别对应于月球高地岩石、月海玄武岩及月海—高地混合岩石。虽然月球陨石的岩石学特征及主要元素丰度与阿波罗号和月球号飞船从月球上采回的月球高地岩石或月海玄武岩相似,但斜长岩质月球陨石的不相容元素和稀土元素的丰度显著偏低,即贫K,REE及P(KREEP组分),藉此可以认为这些月球陨石不是来目阿波罗号和月球号飞船在月球正面的采样区,很可能是来自月球边缘或月球背面,其源区为贫KREEP或无KREEP的高地岩石。同玄武岩质月球陨石相比,斜长岩质月球陨石具有富难熔亲铁元素的特征,并且它们之间的比值接近球粒陨石,表明来自球粒陨石组分的贡献。此外,属玄武岩—斜长岩质混合岩的Calcalong Creek陨石特别富集KREEP组分。月球陨石是来自月球表面的随机样儡,对进一步了解月壳化学组成的横向变化和平均化学成分以...

本文从月球探测器轨道动力学方程出发,求出方程的解及所需最小发射速度;文章在介绍地一月探测器轨道类型及月球轨道计算模型后,探讨了一种绕飞方案的轨道选择;最后指出其轨道特性和制导精度要求。

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。

在圆型限制性三体问题模型下,实现地月转移的必要条件是探测器的初始速度使其对应的Jacobi常数C小于平动点L1对应的临界值C1。地月转移轨道一般采用霍曼转移轨道,也可以利用平动点L1的不稳定性实现节能过渡,前者需要较大的变轨速度从而消耗较多能量,而后者则会消耗过长的时间。通过理论分析和数值验证表明,若在月球探测器的发射过程中合理利用光压力的助推作用,则探测器不必消耗太多能量和太长时间即可到达月球,这是一种可供参考的用于发射月球探测器(包括同时执行地月空间环境探测任务)的轨道转移方式。

本文根据六轮摇臂式月球探测车的结构特点,以闭链坐标变换和瞬时重合坐标法为基本工具,详细推导了六轮探测车的正、逆运动学模型,分析了相关的运动学特性;在运动学建模与分析中,将车轮滑移单独提取出来考虑,给出了滑移量的估算方法。本文的研究结果为六轮月球探测车的结构分析与运动控制提供了有力的基础。

月球表层与月壳岩石密度的横向与径向的变化,反映了月表及内部成分以及月球演化等特征.本文利用月球勘探者号伽马射线谱仪探测的月表Fe,Th与Mg元素分布数据,依据前人给出的元素含量与岩石类型的关系,对月球表层进行了岩性填图,并结合岩石样品与陨石的密度测试数据建立初始密度模型,采用铁元素与岩石密度的关系对其进行修正,从而建立了月表物质密度分布模型.基于嫦娥一号激光测高数据和日本SELENE计划发布的月球重力模型,计算出月球布格重力异常,进而反演得到月壳0～40 km深度范围内岩石平均密度分布模型.分析表明,大部分区域上,月壳至少月壳上部岩石成分主要以轻质的富含铝、钙、镁质的硅酸盐类岩石为主.由此推测,原始月壳极有可能是由轻质的、富含钙、镁质硅酸盐类岩石构成的全球性月壳.现今的玄武岩与克里普岩只是覆盖于原始的月壳之上的岩层,且厚度不大.

利用卫星重力测量资料研究地球、月球与火星等星体的内部构造时,需要进行重力地形校正,计算全球布格重力异常,而在球坐标中实现地形校正计算是一种有效的途径.本文提出球坐标系中的球冠域地形校正计算方法,给出了该方法涉及的球坐标系之间坐标转换方法和球冠域内地形模型重构方法,并进行理论验证.作者利用嫦娥一号激光测高数据对月球重力进行地形校正,获得了月球全球布格重力异常,并与球坐标系中Tesseroid单元体地形校正方法对比,分析了球冠域地形校正方法的计算精度、空间分辨率及其优缺点.