程彬
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
- 供职机构：清华大学航天航空学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术天文地球更多>>
- 空间柔性绳网多碎片捕获动力学研究
- 2023年
- 随着空间碎片数量的增加,其对近地轨道中的在轨卫星产生越来越严重的威胁,空间多碎片的高效清理在近年来也成为了学界关注的热点问题。针对柔性绳网在一次任务中同时对多个碎片进行捕获清理的问题,建立了柔性绳网的动力学模型和与碎片接触动力学模型,并对捕获过程中柔性绳网与碎片的运动进行了仿真模拟。针对绳网的最大拉伸力、质量块位移速度等变量,深入分析捕获过程中绳网与碎片的运动特性。数值仿真结果表明,在一次任务中,柔性绳网可以对多个旋转空间碎片进行捕获,并实现稳定的包裹缠绕,展示了柔性绳网良好的捕获能力。
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- 关键词：接触动力学
- 小天体接触探测颗粒动力学研究进展被引量：3
- 2021年
- 深空探测承载了人类对宇宙奥秘的孜孜追寻,而小天体是其中不可或缺的重要目标,对于探索行星形成、寻找生命起源、防御其撞击地球以及空间资源开发利用等具有重要的科学意义.本文意识到小天体接触探测热潮已经悄然来临,首先回顾了各大航天机构已实施的多次小天体任务,然后分析了弱引力环境下小天体地表颗粒层给接触探测带来的挑战和风险,阐释了小天体接触探测颗粒动力学问题的基本特点与科学价值;进一步详细介绍了探测器表层操作中以及空间作用下颗粒风化层的多尺度动力学行为相关的研究进展;最后,展望了该研究方向的未来发展趋势.
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- 关键词：小天体风化层深空探测
- 小天体防御高速撞击数值仿真研究
- 2023年
- 目前发现的太阳系小天体超过数百万颗,小天体的形成与演化过程都伴随着频繁且剧烈的撞击,近地小天体还可能与地球相撞并造成重大灾难,而使用航天器高速撞击小行星将其摧毁或改偏其轨道,是目前最有效可行的防御手段之一.因此研究小天体的高速撞击过程,对揭示太阳系小天体的形成与演化,以及近地小天体的撞击防御评估都至关重要.基于光滑粒子流体动力学方法,本文开发了完全自主知识产权的小天体高速撞击数值模拟软件THU-SPHSOL,数值仿真研究了材料特性和内部结构对撞击毁伤结果的影响,以及撞击成坑过程的溅射物规律,研究结果将为我国即将开展的小行星撞击防御任务提供重要参考.
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- 关键词：小天体
- 低速溅射小行星表面采样方案的动力学仿真
- 探测小行星是未来几十年航天界的研究热点,其中采样返回任务可以采集小行星表面太阳系形成初期的原始成分,具有重要的研究意义,因而备受关注.本文研究了使用低速射弹溅射表层土壤的小行星采样方案(如日本宇航航空研究开发机构的隼鸟号...
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- 关键词：N体问题撞击坑
- 潜在威胁小行星碰撞防御的计算与分析被引量：5
- 2017年
- 研究了采用碰撞的方式进行小行星防御的动力学问题。采用多面体模型来建立小行星的外形模型,以碎石堆模型来建立小行星的结构模型,计算了小行星受到与其密度和材质相同的球体高速碰撞过程和碰撞后的碎石分布。计算过程在考虑了小行星与碰撞球体的接触形变以及小行星内部组成碎石堆的接触形变条件下,计算了碎石堆内部的相互引力、法向接触力、切向静摩擦力、切向动摩擦力和滚动摩擦力矩。以小行星101955 Bennu(中文名贝努)为对象计算了潜在威胁小行星的碰撞防御过程的动力学行为。结果显示:采用高速碰撞的方法进行小行星防御可以有效地将小行星撞成大量碎小的石块,且该方法具有核爆的方法不可比拟的优势,即对空间环境无污染。
- 姜宇程彬宝音贺西李恒年
- 小天体高速撞击溅射的接近观测风险分析
- 2022年
- 目前发现的近地小天体数以万计,它们可能与地球相撞并引发区域级的灾难,使用航天器高速撞击小天体使其偏离轨道是目前防御小天体的最有效可行的手段之一,而对撞击过程进行抵近观测是理解撞击机理、评估防御效能的关键环节,但该过程所溅射出的大量高速碎片将对接近观测的安全性构成严重威胁。本文使用完全自主知识产权的小天体高速撞击数值模拟软件THU-SPHSOL对撞击过程进行数值仿真研究,结合我国即将开展的小行星撞击防御任务和接近观测的安全性需求,研究了均质岩石小天体的高速撞击溅射过程,以及不同撞击角度对溅射结果的影响,分析了高速溅射碎片的空间分布情况和观测相机的安全区域。研究结果将为我国即将开展的小行星撞击防御任务提供重要参考。
- 焦艺菲程彬宝音贺西
- 低速溅射小行星表面采样的动力学仿真被引量：2
- 2019年
- 开发了适用于小行星环境的大规模三维离散元程序DEMBody,针对低速射弹溅射表层风化层的小行星采样方案,仿真了相同质量不同形状的射弹在微重力环境下垂直射入颗粒床的过程,研究了溅射物质在采样器中的运动历程及最终收集质量与射弹形状的关系。结果表明,90°锥形射弹的采样效率最高。
- 程彬宝音贺西
- 关键词：小行星探测撞击坑
