位素比例离化率尘埃气体比例加热机制等还有待专门的探测任务来获得星际磁场目前，对星际磁场的就位探测还相当缺乏，旅行者号的磁场探测误差与观测量相当，得到的些探测结果还存在很大的不确定性，需要更高精度的就位探测以获得其方向强度变化特性以及湍动特征等星际风和星际尘云结合前期的些卫星观测，我们推断星际风方向会逐年变化，这也预示着星际环境的不断变化，但其速度方向以及变化特性还有待进步的就位探测予以确定星际空间充满了星际尘云，其成分丰度密度温度等亟待就位观测来揭开其神秘面纱太阳风与星际介反演理论和方法研究中性原子和尘埃的太阳引力聚焦星际介质中的中性原子和宇宙尘埃可以不受太阳磁场的影响，进入到日球层空间，并在太阳引力的作用下在尾部发生聚集通过对日球层尾部的探测，可以了解中性原子和尘埃的引力聚焦分布，考察其对太阳风动力学过程的影响冰巨星及其卫星系统半人马族天体柯伊伯带天体矮行星等天体探测冰巨星及其卫星系统的特性海卫的状态十分特殊质量稍小于冥王星绕海王星公转方向是逆行的，自转轴与黄道面夹角几乎平行太阳系内具有火山现象的个天体之通过近距离的飞掠探测和释放穿刺探测器，将有效增加人类对它的认知半人马族小行星半人马族小行星是类非常有趣的太阳系小天体，理论分析认为具有冰环和牧羊卫星通过近距离观测，能够有效回答起源物理性质轨道特性喷气成分及损失速度等问题柯伊伯带天体柯伊伯带天体几乎是太阳系最早形成时所留下的遗迹，保留了太阳系最早的信息，有着非常巨大的研究价值创神星是最令人感兴趣的柯伊伯带天体之，非常适合作为太阳系边际探测过程中‚边走边探‛的任务些关键科学问题包括物高效能源与推进技术超远距离深空测控通信技术等系列尖端空间技术，解决深空多动力模型轨道拼接探测小天体轨道扰动大强磁辐射环境防护拾起粒子产生机理及探测形式等前沿技术，牵引带动我国航天研发能力进步向高端挺进，引导国内优质创新资源向空间探索战略前沿集聚，有效突破和掌握深空探测共性核心技术，实现我国航天能力的跨越式发展太阳系边际探测是国际大科学工程的重要平台之，国际合作是‚好快省‛地实施探测活动的重要手段太阳系边际探测是个持续而宏大的科学任务，是人类在空间探索中面临的共同机遇，可有效吸引各国优势技术资源和科学资源，聚集国际科学家团队和高端科学人才，形成个具有重大国际影响力的国际大科学工程，实现丰富科学目标完善任务规划合作科学载荷，确保科学目标先进性载荷配臵合理性和科学成果最大化借助各种平台，开展由中国发起，美欧俄等国广泛参与的国际日球层探测会议，深化论证科学目标和任务的顶层设计围绕科学目标论证与有效载荷研制探测器超远距离测控通信同位素能源等方面积极开展国际合作，有效降低技术难度，节约任务探究太阳系边际探测的发展现状及趋势太阳系论文尽快飞出太阳系，进入恒星际空间太阳系边际及其附近区域是距离人类最近的邻近恒星际区域，是人类开始恒星际探测的第步美国已经有次任务的探测器达到太阳系逃逸速度，并不同程度对太阳系边际进行了探测，近年来，美国和欧洲的航天机构已提出了多个太阳系边际和恒星际空间探测计划未来随着航天技术的不断发展，人类迈向太阳系边际并开展恒星际旅行，不断拓展发现疆域，是必然趋势太阳系边际探测作为探索恒星起源，引领恒星际空间探测发展的先驱任务，已经成为世界航天强国争相发展的新领域新方向科学驱动是太阳系边际探测的源动力，将实现从行星飞掠之后的‚自由探索‛到进军星际空间的‚有的放矢‛转变早期美国的探测计划，如先驱者号和号旅行者号和号新视野号等，其主要的设计目标是飞掠太阳系内的些行星在完成既定任务后，进行了星际任务扩展，从而对太阳系边际进行了自由式的探索，并不是个明确针对太阳系边际的任务规划，而且无论探测器平台的自身能力，还是所携带科学载荷的探测手段和精度也未满足相应的探测要求现阶段，国际上对星际空间探测的概伊柏带的小天体，预计将于年月日抵达，并将于年前后飞临太阳系边际新视野号已取得的主要成果包括实现了冥王星的近距离探测，飞越高度约万公里，传回了冥王星的首张高清图片发现冥王星北极存在冰冠，主要成分为氮冰和甲烷冰测算了冥王星的直径，降低了此前对冥王星直径数据估算中的不确定性揭示了冥王星的富氮大气高度∼，太阳系边际除就位探测外，科学家还利用地球附近的卫星开展遥感探测年月日，发射了质量为的星际边界探测器，进入约的高偏心率地球椭圆轨道，利用搭载的两台中性原子成像仪探测了来自日球层边缘的高能中性原子以及星际中性原子，近年来，太阳系边际探测活动又掀起了新轮的热潮美国发布的∼年日球物理路线图把其作为高优先任务之欧洲航天局，等均开展了新轮的概念研究，并积极推进类似探测任务的实施年，支持了‚太阳风层顶静电快速传输系统‛的概念研究，计划利用电动帆技术使探测器在年之内抵达太阳系边际以及更远的恒星际空间开展探测年，新视野号少数几次任务在完成预定目标后，开展了星际任务拓展，继续飞向更远的太阳系边际进行了些探测，基本情况如表所示先驱者号和号如图所示是美国开展的第次日球层空间探测任务，分别于年月日和年月日发射，在完成了对主带小行星木星和土星探测后，继续飞往更遥远的深空由于能源限制，已分别于年月日和年月日与地面无线电通信中断，按照轨道外推，当时距太阳分别约和先驱者号探测任务的主要成果包括实现了对木星土星等外太阳系天体的首次飞越探测训练和验证了美国深空网获取和跟踪深空无线电信号的能力携带了先驱者镀金铝板，铝板上刻画有男人女人的图像和表明探测器来源的符号信息，以在外星智能生物发现探测器时向其传达信息，旅行者号于年月日发射，主要任务是探测木星土星以及土卫旅行者号于年月日发射，主要任务是探测木星土星天王星和冥王星，探测器示意图如图所示，截止年月，旅行者号已经距离太阳约，是距离太阳最远的探测器，它们仍与地球保持着联系，预计年左右因放射性同位素温差电源无法提供足够电能，探测摘要本文在综述太阳系边际探测的发展历程和现状基础上，基于太阳系边际探测的发展趋势，阐释了太阳系边际探测的类科学目标，提出了我国太阳系边际探测的总体目标阶段目标及近期探测任务设想，给出了应重点研究和突破的类关键技术，为我国太阳系边际探测的论证与实施提供参考关键词发展路线太阳系太阳系边际太阳风恒星际探测器日球层星际介质引言太阳系边际直是国际空间科学研究的前沿领域，对这个极远极暗极寒的未知区域，目前主要有两种定义是以太阳风控制范围作为依据，太阳系边际位于日球层边缘，距太阳约为∼是天文单位，是指地球到太阳的距离，约亿公里，是以太阳引力控制范围作为依据，太阳系边际位于奥尔特云附近，距离太阳约为∼万，本文的太阳系边际探测，主要是对定义‚太阳风边际‛的探测，愿景是对定义‚太阳引力边际‛的探测在定义中，太阳系边际具体位于如图所示的日球层顶和终止激波构成的日球层边缘区域日球层是指太阳风在银河系星际空间中吹出的巨大磁化等离子体‚气泡‛，该‚气泡‛的外边界就是日球层顶，它是太阳风和星际殊性对载荷提出了更高的要求，有类关键技术需要进行攻关大动态范围探测技术小型化和低功耗技术数据处理和压缩技术在行星际穿越过程中载荷探测对象的特征参数分布在很宽的范围内如太阳风离子和拾起离子的通量最大约有量级的差别，这就要求载荷必须能够实现被测参数大动态范围的探测因此大动态范围探测技术是载荷的项关键技术行星际探测项目对载荷的重量和功耗均有较大的限制，这就要求载荷必须实现小型化和低功耗，尽量节约能源因此在满足性能指标的前提下实现载荷的小型化和低功耗设计是载荷的另项关键技术由于行星际探测时数传传输距离遥远，科学数据下行带宽有限，而般科学探测载荷的数据量又比较大，这就要求载荷探测的科学数据必须在轨进行最大限度的处理和压缩，从而降低数据率因此数据处理和压缩技术是载荷的第项关键技术结束语对极暗极寒极远的太阳系边际开展探测和科学研究，是国际航天与空间科学研究的前沿热点领域在科学上有效推动太阳系起源和演化太阳系维空间环境与动力学过程等方面的研究，相关成果能够对空间等离子体物理广义相对论等科学理论的级空间堆的研制工作，未来需重点突破总装集成涉核地面试验和在轨飞行验证太阳帆推进电帆推进等是未来先进推进技术的新领域，但由于材料与结构展开与维持技术结构姿态和轨道耦合技术等关键技术难度大，目前主要集中在理论建模和地面试验阶段，仅年日本‚伊卡洛斯‛太阳帆航天器成功发射超远距离深空测控通信技术深空测控通信系统是天地信息交互的手段，也是探测器正常运行充分发挥其应用效能高效回传探测数据不可或缺的重要保证通过探月工程和首次火星探测任务，我国已基本建成了深空测控网，地面和深空站均已具备使用条件，星载深空应答机高灵敏通信技术高效编码等技术已基本突破针对太阳系边际探测亿公里以远的超远测控通信，需要分析采用频段下行或双频段下行高效信道编译方式如降低地面接收系统噪声等方法，突破大口径地面天线组阵超远距离极弱信号捕获与跟踪高灵敏度极底码率接收与解调具有先验知识的数据信息智能提取及高效压缩编码等关键技术，实现超远距离测控通信系统星地相聚以远的低电平低码速率信号捕获以上的飞行速度待上述技术达到定成熟度后，实施此次任务，实现日球层极区就位探测及恒星际物质特性探测，开展宇宙线在日球层的全日球循环机理日球层的外部宇宙物质作用机理等研究图网络版彩图核反应堆探测器主构型示意图其中，基于级核反应堆电源的探测器系统哑铃型构型如图所示，端是核反应堆电源，另端是探测器，两端通过可展开桁架结构连接关键技术太阳系边际探测