無人月球基地總體初步設(shè)想

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1、!第!"卷!第#期航!天!器!工!程1234!"!.24#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%!%年"月&'()*)+(,-*./0.**+0./!!!"#無人月球基地總體初步設(shè)想張!説!胡智新!北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部"北京!!%%%"5#摘!要!構(gòu)建月球基地是月球探測(cè)的核心目標(biāo)之一!作為一個(gè)巨型項(xiàng)目"月球基地總體建設(shè)涉及空間運(yùn)輸#能源#結(jié)構(gòu)構(gòu)建#月面移動(dòng)#資源利用#科學(xué)探索#測(cè)控通信等諸多方面!文章嘗試論述構(gòu)建無人月球基地的任務(wù)目標(biāo)#核心功能與組成#概念方案#實(shí)施步驟等核心要素"提出構(gòu)建無人月球基地的總體思路"為未來月球基

2、地任務(wù)的實(shí)施提供參考!關(guān)鍵詞!月球基地$機(jī)器人$總體設(shè)想中圖分類號(hào)!156789!!文獻(xiàn)標(biāo)志碼!(!!文章編號(hào)!!769:;65;"$%!%#%#:%%"#:%5!"#$%&%'(#)*#&+,-.,/,%'0123$&-4&1#<=(./=>!=?<@ABAC!D>AEACF0CGHAHIH>2J&KLM>MNLJH&OGH>P*CFAC>>NACF"D>AEACF!%%%"5")@ACL#!/1%-&0%$QICLNRLG>AGH@>PLACHN>CSACH@>JIHIN>3ICLN>BK32NLHA2C4(GL@IF>KN2FNLPP

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4、LHAT>AS>L2JN2R2HAM3ICLNRLG>AGKN2K2G>SLGLN>J>N>CM>J2NJIHIN>3ICLNRLG>PAGGA2C45#67,-*1$3ICLNRLG>%N2R2H%H>CHLHAT>AS>L!!引言$!基地任務(wù)目標(biāo)根據(jù)月球探測(cè)發(fā)展趨勢(shì)"各國在實(shí)施無人月球考慮月球基地的應(yīng)用"建立無人月球基地的任探測(cè)之后"必將開展載人月球探測(cè)和月球基地建設(shè)&務(wù)目標(biāo)可包括以下幾個(gè)方面$'!:$(作為月球探測(cè)的核心目標(biāo)之一"月球基地是指在!#就地資源利用試驗(yàn)月球上進(jìn)行長(zhǎng)期生存運(yùn)行的)為工程和科學(xué)任務(wù)提月球蘊(yùn)藏有豐富的礦產(chǎn)資源和能

5、源"可為人類供保障的)具有可變更)可維護(hù)和可擴(kuò)展的月球探測(cè)'9(社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供資源儲(chǔ)備&以月球基地為基基礎(chǔ)設(shè)施&根據(jù)月球探測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)以及我國的經(jīng)礎(chǔ)和起點(diǎn)"充分利用月球的特殊環(huán)境"試驗(yàn)驗(yàn)證在月濟(jì)和科技發(fā)展水平"本文嘗試探討構(gòu)建無人月球基球上的礦藏!如稀土元素)鈦)氦:9)水冰等#搜尋與地的初步設(shè)想和總體思路"包括任務(wù)目標(biāo))核心功能開采技術(shù)"各種新型材料和產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)&與組成)實(shí)施步驟等核心要素"為未來月球基地任務(wù)$#高新技術(shù)試驗(yàn)提供一些參考&試驗(yàn)和驗(yàn)證月面工程構(gòu)建)能源)月面移動(dòng))熱收稿日期!$%!%:%6:!$$修回日期!$%!%:%

6、":%6基金項(xiàng)目!國家重大科技專項(xiàng)工程作者簡(jiǎn)介!張説%!"6%W&"女"碩士"研究員"碩士生導(dǎo)師"主要從事月球探測(cè)器總體設(shè)計(jì)工作!"7!航!天!器!工!程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"卷!控)通信導(dǎo)航)結(jié)構(gòu)構(gòu)形)生命保障)空間防護(hù)和維修等深空探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)&9#通信導(dǎo)航和對(duì)地觀測(cè)中心作為地月系統(tǒng)航天活動(dòng)的通信控制中心"建立月球全球?qū)Ш较到y(tǒng)"提供時(shí)空基準(zhǔn)&在月球基地中設(shè)立觀測(cè)設(shè)施"持續(xù)對(duì)地球的氣候變化)生態(tài)演化)'5(地質(zhì)構(gòu)造和環(huán)境變化等進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)&5#科學(xué)研究平臺(tái)建立南極科考站類型的月球?qū)嶒?yàn)室和觀測(cè)平臺(tái)"提供各種科研設(shè)施"進(jìn)行生

7、命科學(xué))地球科學(xué))天文學(xué))材料科學(xué)和空間科學(xué)等試驗(yàn)研究"進(jìn)行全方圖!!月球基地主要組成示意圖位)持續(xù)的天文觀測(cè)"并監(jiān)測(cè)可能構(gòu)成威脅的近地小,AF8!!)2PK2GAHA2C2JN2R2HAM3ICLNRLG>天體'#(&轉(zhuǎn)運(yùn))通信)導(dǎo)航)定位)協(xié)同探測(cè)等'!5(&9!基地核心功能與組成5!月球基地概念方案89:!基地核心功能!#地月空間運(yùn)輸系統(tǒng)無人月球基地的功能包括基礎(chǔ)功能和應(yīng)用功地月空間運(yùn)輸系統(tǒng)由運(yùn)載火箭和地月運(yùn)輸飛行'7:;(能$器組成"完成月球基地與地球間的物資運(yùn)輸任務(wù)&!#基礎(chǔ)功能地月運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要取決于運(yùn)載火箭的地月轉(zhuǎn)維持月球

8、基地日常運(yùn)行的基礎(chǔ)功能"包括構(gòu)建移軌道運(yùn)載能力和地月運(yùn)輸飛行器的有效載荷比&和維修)能源供給)物資運(yùn)輸與儲(chǔ)備)通信與導(dǎo)航服為滿足月球基地建設(shè)的需要"地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)務(wù))數(shù)據(jù)管理)熱