小天体表面采样技术综述

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doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.3.007

1.
北京卫星制造厂有限公司, 北京 100094
2.
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室, 哈尔滨 150001

基金项目:国家自然科学基金资助项目（U1637208）

Summary of Sampling Technology for Small Celestial Bodies

1.
Beijing Spacecraft Manufacturing Factory Co., Ltd., Beijing 100190, China
2.
State Key Laboratory for Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China

摘要:小天体是人类了解太阳系起源演变的重要载体，承载着丰富的科学信息。同时小天体含有丰富的贵金属及稀有元素，具有巨大的利用价值，对小天体进行采样探测具有重要的科学与工程意义。通过调研小天体表面特性以及国外小天体采样技术研究现状与成果，总结了小天体环境对采样探测的特殊要求，归纳了小天体表面采样探测具有低反作用力、轻量化、小型化、低能耗化，需适应附着与接触探测模式等特点，提出了对小天体采样探测的技术需求，为小天体采样探测技术深入研究提供支撑。
- 小天体/
- 低重力/
- 采样技术
Abstract:Small celestial bodies are important carriers for humans to understand the origin and evolution of the Solar system,and they are also rich in precious metals and rare elements. Sampling exploration of small celestial bodies has a vital value for scientific development. The environment which has influence on sampling missions is concluded through the reserch of the surface characteristics of small celestial bodies and the existing sampling technology. The technology requirements of small celestial body samplers are summarized.
- small celestial bodies/
- weak gravity/
- sampling techniques

[1]	National Aeronautics and Space Administration,Stardust Comet flyby[EB/OL]. (2004-1)[2017-12]. www.nasa.gov/pdf/144049main_stardustflyby.pdf.
[2]	NASA. Mission features[EB/OL].(2014-11-10)[2017-12-5]. https://www.nasa.gov/mission_pages/stardust/mission/index-aerogel-rd.html.
[3]	TROMBKA I J,NITTLER R L,STARR D R,et al. The near-shoemake X-ray/gamma-ray spectrometer experiment:overview and lessons learned[J]. Meteorities & Planetary Scienc,2001,36(12):1605-1616.
[4]	肖龙. 行星地质学[M]. 北京:地质出版社,2013.
[5]	DESAI N P,MITCHELTREE A R,CHEATWOOD M F. Sample returns missions in the coming decade[C]//51st International Astronautical Congress. Rio de Janeiro,Brazil:IAF,2000.
[6]	SHELDON B R,HOOVER B R. Implications of cometary water:deep impact,stardust and Hayabusa[J]. Proceedingof the SPIE,2006(6309):1-9.
[7]	PETERS S. NASA's science rover for Muses-C[C]//Astrodynamics Symposium. Sagamihara,Japan:JPL,2006.
[8]	KUNINAKA H,KAWAGUCHI J. Deep space flight of Hayabusa asteroid explorer[J]. Proceedingof the SPIE,2006(6960):1-10.
[9]	HAJIME Y,KUBOTA T,MIYAMOTO H,et al. Touchdown of the Hayabusa spacecraft at the Muses sea on Itokawa[J]. Science,2006,312(6):1350-1353.
[10]	KUBOTA T,OTSUKI M,HASHIMOTO T,et al. Touch down dynamics for sampling in Hayabusa mission[C]//AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference and Exhibit,Guidance,Navigation,and Control and Co-located Conferences. Colorado:AIAA,2006.
[11]	WILCOX H B,JONES M R. The Muses-CN nanorover missions and releated technology[C]//Aerospace Conference Proceedings,2000 IEEE. Big Sky,MT,USA:IEEE,2000.
[12]	ARAKAWA M,SAIKI T,WADA K,et al. Small carry-in impactor(SCI):Its scientific purpose,operation,and observation plan in Hayabusa-2 mission[C]//44th Lunar and Planetary Science Conference. Texas:LPI,2013.
[13]	DAINESE C,FINZI E A. SD²-A cometary soil drill and sampler device[J]. Aerotecnica Missili&Spazio,2006,85(4):174-180.
[14]	ULAMEC S,BIELE J. Landing on small bodies:from the Rosetta lander to MASCOT and beyond[J]. ActaAstronautica,2014,93(2013-03):460-466.
[15]	ANATOLY Z,Phobos-Grunt mission[EB/OL]. (2015-3-2)[2017-12-17]. http://www.russianspaceweb.com/phobosgruntpreflight.html.
[16]	BARUCCI AM,CHENGFA,MICHEL P. Marco Polo-R-near Earth asteroid sample return mission[J]. Experimental Astronomy,2012,33(2-3):645-684.
[17]	KUPPERS M,KELLERU H,KUHRT E,et al. Triple F-a comet nucleus sample return mission[J]. Experimental Astronomy,2009,23(3):809-847.
[18]	STRIKWERDA ET,RAY C J,HALEY R D. The near guidance and control system[J]. Johns Hopkins APL Technical Digest,1998,19(2):205-212.
[19]	WAGNER S,ZIMMERMAN D,WIEBON G. Preliminary design of a crewed mission to asteroid apophis in 2029-2036[C]//AIAA Guidance,Navigation, and Control Conference. Toronto,Ontario Canada:AIAA,2010.
[20]	FOSTER C,MATTHEW D. Mission opportunities for human exploration of nearby planetary bodies[C]//AIAA SPACE 2010 Conference & Exposition. Anaheim,California:AIAA,2010.
[21]	FUJIWARA A,KAWAGUCHI J,UESUGI K T. Role of sample return mission MUSES-C in asteroid study[J]. Advances in Space Research,2004,34(11):2267-2269.
[22]	PAOLO U,HARLAND M D. Robotic exploration of the Solar system,part 1[M]. New York:Springer-Verlag New YorkInc,1988.
[23]	PAOLO U,HARLAND M D. Robotic exploration of the Solar system,part 2[M]. New York:Springer-Verlag New YorkInc,2009.
[24]	PAOLO U,HARLAND M D. Robotic exploration of the Solar system,part 3[M]. New York:Springer-Verlag New YorkInc,2012.
[25]	ADAMS D S. Anchoring technology for in situ exploration of small bodies[C]//Aerospace Conference Proceedings,2000 IEEE. Big Sky,MT,USA:IEEE,2010.
[26]	FUJIWARA A,MUKAI T,KAWAGUCHI J,et al. Sample return mission to NEA:MUSES-C[J]. Advances in Space Research,2000,25(2):231-238.
[27]	李京霖,丁希仑,张文明,等. 一种多功能小行星采样器的设计[J]. 机械工程学报,2015,51(13):167-175. LI J L,DING X L,ZHANG W M,et al. Design of a multi-function minor planet soil sampler[J]. Journal of Mechanical Engineering,2015,51(13):167-175.
[28]	高朝辉,童科伟,时剑波,等. 载人火星和小行星探测任务初步分析[J]. 深空探测学报,2015,2(1):10-18. GAO Z H,TONG K W,SHI J B,et al. Analysis of the manned Mars and asteroid missions[J]. Journal of Deep Space Exploration,2015,2(1):10-18.
[29]	蒋万松,周朋,王磊. 基于仿生爪刺的小行星微重力着陆附着系统[C]//中国宇航学会深空探测技术专业委员会第12届学术年会暨首届哈工大空间科学与技术国际学术研讨会. 哈尔滨:宇航学会,2015.

[1]	张宽, 于天一, 胡晓东, 刘传凯, 李立春, 赵焕洲.月面表层无人采样控制技术. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(2): 173-182.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20210052
[2]	王安然, 王立, 张成渝, 田启航, 华宝成, 李涛, 刘姝含, 李林.小天体SPC特征导航过程中特征选取原则研究. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 1-9.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220043
[3]	郭绍刚, 李林, 朱飞虎, 王立, 张运方, 赵琴, 郑岩, 马月超, 张恒康.小天体激光地形测绘与导航一体化设计方法. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 417-426.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220041
[4]	王昌, 臧立彬, 李广平, 王灏, 徐硕, 赵卫灵, 侯玮杰.基于零刚度原理的小天体着陆缓冲试验技术研究. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 1-8.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220063
[5]	尚海滨, 韦炳威, 卢榉承.小天体引力场建模技术进展. 深空探测学报(中英文）, 2022, 9(4): 359-372.doi:10.15982/j.issn.2096-9287.2022.20220074
[6]	刘德赟, 张熇, 杨帅, 殷参, 张加波, 孙启臣, 赖小明.月球极区钻取采样技术. 深空探测学报(中英文）, 2020, 7(3): 278-289.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191101008
[7]	王鹏, 武小宇, 张立华.低成本多小天体并行交会技术. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(1): 73-81.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.01.011
[8]	王科, 郑适, 解虎, 邓健, 朱培民, 法文哲, 谭小敏.雷达技术在小天体任务中的应用研究. 深空探测学报(中英文）, 2019, 6(5): 496-502.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2019.05.011
[9]	于正湜, 朱圣英, 崔平远, 刘延杰.小天体表面移动技术研究进展. 深空探测学报(中英文）, 2017, 4(4): 301-309.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.001
[10]	肖尧, 阮晓钢, 魏若岩.基于433 Eros的多面体引力模型精度与运行时间研究. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 41-46.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.006
[11]	于正湜, 崔平远.行星着陆自主导航与制导控制研究现状与趋势. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(4): 345-355.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.006
[12]	刘延杰, 朱圣英, 崔平远.小天体安全着陆与表面探测控制方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(4): 370-376.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.04.009
[13]	袁旭, 朱圣英.基于伪谱法的小天体最优下降轨迹优化方法. 深空探测学报(中英文）, 2016, 3(1): 51-55.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2016.01.008
[14]	袁旭, 朱圣英, 崔平远.小天体自主附着多滑模面鲁棒制导方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(4): 345-351.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.008
[15]	郑艺裕, 崔祜涛, 王晓芳.附着小天体的动态面鲁棒制导与控制方法. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(2): 155-161.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.009
[16]	胡海静, 朱圣英, 崔平远.基于Lyapunov函数的小天体软着陆障碍规避控制方法. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(2): 149-154.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.02.008
[17]	江秀强, 陶婷, 杨威, 李爽.附着小天体的最优制导控制方法. 深空探测学报(中英文）, 2015, 2(1): 53-60.doi:10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.008
[18]	蓝朝桢, 耿迅, 徐青, 崔平远.基于序列影像的小天体三维形状重建方法研究. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 140-145.
[19]	袁旭, 朱圣英, 乔栋, 崔平远.小天体着陆动力学参数不确定性影响分析. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 134-139.
[20]	于洋, 宝音贺西.小天体附近的轨道动力学研究综述. 深空探测学报(中英文）, 2014, 1(2): 93-104.

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2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室, 哈尔滨 150001

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2. State Key Laboratory for Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China

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1. 北京卫星制造厂有限公司, 北京 1000942. 哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室, 哈尔滨 150001

English Abstract

Summary of Sampling Technology for Small Celestial Bodies

1. Beijing Spacecraft Manufacturing Factory Co., Ltd., Beijing 100190, China2. State Key Laboratory for Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China

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2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室, 哈尔滨 150001

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2. State Key Laboratory for Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China