重点实验室
研究方向
月球与深空探测重点实验室的研究方向包括以下五大方面:
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月球与行星科学目标、有效载荷需求以及探测任务仿真技术研究

(1)月球与行星探测科学目标、有效载荷需求及总体技术要求

持续进行国际月球与行星探测与科学研究相关进展的跟踪和调研,紧密结合我国科技进步和经济发展的现状,开展如下研究工作:

  • 月球与类地行星(火星、金星、水星及某些矮行星)探测科学目标、有效载荷需求及总体技术要求;
  • 类木行星及其卫星探测的科学目标、有效载荷需求及总体技术要求;
  • 小行星和彗星探测科学目标、有效载荷需求及总体技术要求。

 (2)月球与行星科学探测仿真技术

为确保能够稳定、可靠和高效地执行任务,必须建立一套模拟科学探测的仿真平台对任务执行过程进行仿真,主要包括:

  • 行星探测轨道设计与科学任务规划仿真技术;
  • 三维场景数据处理与显示;
  • 遥分析数据处理与融合技术;
  • 有效载荷探测仿真验证技术。
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月球与行星地基、遥感和就位探测技术与研究

对于月球与行星探测的科学目标不同,利用不同的方法进行探测。包括使用本实验室的50米天线以及国外综合孔径阵进行联合探测研究,以及开展卫星遥感和就位探测理论与方法的研究,开展如下工作:

(1)地基观测主动和被动式对月和行星观测方法和模式研究;

(2)地基观测高分辨率成像的数据处理方法研究;

(3)卫星遥感和就位探测方法和观测模式研究。

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月球和行星探测数据接收和处理技术与研究

在深空探测中,由于作用距离远,导致接收信号的信噪比极低,因此成功地对探测信号进行接收、解调和译码成为一项关键技术。主要包括:

(1)大口径天线指向技术;

(2)低噪声致冷接收机技术;

(3)高动态微弱信号的捕获跟踪技术;

(4)微弱信号接收合成与处理技术。

围绕我国月球探测工程获取的覆盖γ射线、X射线、可见光-近红外、微波等波段的探测数据,以及未来行星探测数据开展以下研究:

(1)月球与行星探测数据处理方法和真实性验证研究:针对不同探测目标的有效载荷特点,开展数据处理方法和流程研究;在无月球与行星表面实验场的情况下,进行地面科学验证试验,验证探测数据的真实性;

(2)月球与行星探测数据信息提取技术研究:发展主动雷达、微波、超光谱、高空间分辨率、γ射线和X射线等先进探测数据的信息提取技术,获得更为精确的探测成果;

(3)探测数据融合技术和可视化方法研究:开展各类不同波段不同载荷探测数据的融合技术和可视化方法研究,拓展月球与行星的研究和应用领域。

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月球和行星信息处理与管理技术研究

(1)月球与行星数据系统与基础标准规范研究

借鉴国际上通行的行星数据标准与规范,结合我国探测器与科学探测仪器的特点,开展:

  • 月球与行星的空间参照规范;
  • 月球与行星空间信息规范;
  • 月球与行星数据处理规范与流程;
  • 月球与行星制图规范;
  • 月球与行星数据系统及编码体系标准;
  • 月球与行星地名命名规范等。

(2)月球与行星制图与信息处理技术研究

在月球与行星探测中,开展形貌探测几乎是所有探测中的首要任务,因此开展制图研究显得尤为关键。而如何方便快捷、形象准确地把数据发布到研究者手中也是实验室工作的重点之一。研究内容主要包括:在制图标准与规范的指导下,利用地图学、空间信息技术、图形图像学、多媒体技术、计算机技术等,实现对不同制图数据管理、地图分幅、地图设计、地图要素编辑、地图显示等;

(3)月球与行星数据管理与发布技术研究

数据是月球与行星探测最宝贵的资源与财富,实现数据的安全可靠管理是一项基本而重要的任务。而随着数据量的不断增大,查询复杂化程度的日益提高,以及随着科学研究与应用的不断深入开展,对数据管理和发布的要求也在不断的增长,研究先进的技术和方法实现对科学探测数据的高效管理、提供高质量的数据服务最大限度的发挥数据的利用价值是一个重要的研究内容与建设目标。

主要研究内容包括:利用网络技术、通讯技术、数据库技术、多媒体技术、空间信息技术、嵌入式技术,建立全面的月球与行星探测数据库与管理系统,开发面向桌面、网络、移动手机的信息发布平台,实现对大规模月球与行星探测科学数据的高效存储与管理、海量月球与行星探测科学数据的快速发布与获取、以及月球与行星空间信息的组织、属性查询、地图测距、地图漫游、多媒体信息查询、地图输出等。

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月球和行星科学研究

利用我国探月工程和深空探测工程获得的科学数据、国外相应数据和陨石样品,深入开展月球形貌、构造、地质、地球化学、地球物理、行星物理和内部结构等方面的研究工作,获得对月球和行星的深入认识。研究内容包括:

(1)月球与行星表面地质研究

充分利用和挖掘已有的各类探测数据,深入开展如下研究工作:

  • 月球与行星形貌特征与演化;
  • 月球与行星的物质组成与化学演化;
  • 月球与行星的地质构造特征与演化。

(2)月球与行星物理研究

行星物理学是地球物理学的自然延伸及拓展,任何地球系统科学中子系统相互作用规律及模式都是建立在地球科学的基础上,需要通过其它参考系来补充及验证,而行星(包括月球)则是地球系统科学最好的自然实验室。研究内容包括:

  • 月球与行星的重力场;
  • 月球与行星的磁场;
  • 月球与行星的电场;
  • 月球与行星表面热流与内部热状态;
  • 月球与类地行星震动特征;
  • 月球与行星空间环境特征;
  • 月球与行星内部结构及其成因。

(3)陨石学、天体化学与比较行星学研究

陨石是除地外天体采样返回之外可获得的唯一地外物质样品,代表了类地行星(表面)的主要物质构成,并蕴含了天体起源和演化的大量信息。对月球和行星陨石的研究,可极大地丰富类地行星的科学认识,获得大量遥感探测无法感知的信息。研究内容包括:

  • 南极及其他陨石(包括各类常规陨石、月球陨石、火星陨石与某些矮行星陨石)的岩相学、地球化学、年代学;
  • 地外天体人工返回样品的岩相学、地球化学、年代学;
  • 比较行星学的综合研究。
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