载人小行星探测器系统方案概念研究.pdf

《载人小行星探测器系统方案概念研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第２１卷第４期载人航天Ｖｏｌ．２１Ｎｏ．４２０１５年７月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＪｕｌ．２０１５载人小行星探测器系统方案概念研究王开强，张柏楠，李志海（中国空间技术研究院载人航天总体部，北京１０００９４）摘要：根据载人小行星探测的飞行任务模式，提出了载人小行星探测器的系统组成方案，探测器由乘员舱、登陆舱、返回舱、推进舱组成，描述了各舱段的主要功能及指标。对乘员舱进行了系列化的设计，并基于不同的乘员舱配置，提出了４种探测器系统方案。依照探测器总质量最小的原则，提出了探测器系统方案选择的流程，并举例对系统方案的选择进行了说明，对乘员舱系

2、列化设计的优势进行了讨论。最后，给出了对部分小行星实施载人探测的探测器系统方案和总质量估计。研究结果可为我国载人小行星探测的方案设计与论证提供参考。关键词：载人探测器；小行星探测；系统方案；舱段中图分类号：Ｖ４７６；Ｖ５２９文献标识码：Ａ文章编号：１６７４-５８２５（２０１５）０４-０３２９-０６ConceptualStudyofSystemSchemesofMannedAsteroidExplorationSpacecraftＷＡＮＧＫａｉｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＢａｉｎａｎ，ＬＩＺｈｉｈａｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅＳｙ

3、ｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅｏｆｈｕｍａｎａｓｔｅｒｏｉｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍａｎｎｅｄａｓｔｅｒｏｉｄｅｘ-ｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｐａｃｅｃｒａｆｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｍｐｒｉｓｅｄｏｆａｃｒｅｗｍｏｄｕｌｅ，ａｌａｎｄｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ａｒｅ-ｅｎｔｒｙｍｏｄｕｌｅａｎｄａｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓａ

4、ｎｄｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｅｍｏｄｕｌｅｓｉｎａｓｔｅｒ-ｏｉｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｅｒｉａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，４ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｓｏｆｔｈｅｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｃｒａｆｔｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｗｈｉｃｈｏｎｌｙｔｈｅｃｒｅｗｍｏｄｕｌｅｓｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒ-ｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，

5、ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｃｒａｆｔｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｓｐａｃｅｃｒａｆｔ，ｔｈｅｎａｓｅｌｅｃｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｗａｓｇｉｖｅｎ，ａｎｄｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔｆｒｏｍｓｅｒｉａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｃｒｅｗｍｏｄｕｌｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｓａｎｄｗｅｉｇｈｔｓｏｆｍａｎｎｅｄａｓｔｅｒｏｉｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓｐａｃｅｃｒａｆｔｗｈ

6、ｉｃｈｃｏｕｌｄｅｘｐｌｏｒｅａｆｅｗａｓｔｅｒｏｉｄｓｗｅｒｅｓｈｏｗｎ．Ｓｏｍｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｗｅｒｅｄｒａｗｎａｓｒｅｆｅｒ-ｅｎｃｅｆｏｒｓｃｈｅｍｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎａｓｔｅｒｏｉｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｉｓｓｉｏｎ．Keywords：ｍａｎｎｅｄｓｐａｃｅｃｒａｆｔ；ａｓｔｅｒｏｉｄｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅｓ；ｍｏｄｕｌｅ［２］１引言大差异。国内有研究认为速度增量可以达到４～１１ｋｍ／ｓ，飞行时间大致在几十天到２００天；国［１，３］［１］外也有研究，针对不同

7、的目标星，得到了不同随着美国载人小行星探测计划的提出，载人小行星探测开始成为２１世纪载人深空探测领的速度增量和飞行时间分析结果。另外，小行星的引力很小，且没有大气，探测器在小行星表面附域的研究热点。载人小行星探测具有一定的特殊着着陆的过程类似于和小行星进行“交会对接”，性。例如，在不同的时间段对不同的目标小行星这是载人小行星探测飞行模式和飞行方案设计需进行载人探测，所需要的速度增量（从ＬＥＯ停泊要重点考虑的因素。目前，国际上美国已有部分轨道上出发及以后的速度增量）和飞行时间有很收稿日期：２０１４-０９-１３；修回日期：２０１５-０４-２８基金

8、项目：中国空间技术研究院ＣＡＳＴ创新基金项目（ＣＡＳＴ２０１００９１０）作者简介：王开强（１９８８－），男，博士研究生，研究方向为航天器总体设计。Ｅ-ｍａｉｌ：ｗａ