无人月球基地总体初步设想

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1、!第!"卷!第#期航!天!器!工!程1234!"!.24#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%!%年"月&'()*)+(,-*./0.**+0./!!!"#无人月球基地总体初步设想张!説!胡智新!北京空间飞行器总体设计部"北京!!%%%"5#摘!要!构建月球基地是月球探测的核心目标之一!作为一个巨型项目"月球基地总体建设涉及空间运输#能源#结构构建#月面移动#资源利用#科学探索#测控通信等诸多方面!文章尝试论述构建无人月球基地的任务目标#核心功能与组成#概念方案#实施步骤等核心要素"提出构建无人月球基地的总体思路"为未来月球基

2、地任务的实施提供参考!关键词!月球基地$机器人$总体设想中图分类号!156789!!文献标志码!(!!文章编号!!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

3、>"3I:CLNRLG>S>T>32KP>CHACT23T>GPLCOTAHL3JLMH2NG"GIM@LGGLKM>HNLCGK2NHLHA2C">C>NFO"M2C:GHNIMHIN>"N>G2INM>IHA3AULHA2C"GMA>CM>SAGM2T>NO">HM40CH@AGKLK>N"G2P>TAHL3JLMH2NGLN>SAG:MIGG>S"ACM3ISACFH@>N2R2HAM3ICLNRLG>PAGGA2C2RE>MH"V>OJICMHA2CGLCSM2PK2GACF"M2CM>KHKN2K2GL3">HM"LCSLH>CH

4、LHAT>AS>L2JN2R2HAM3ICLNRLG>AGKN2K2G>SLGLN>J>N>CM>J2NJIHIN>3ICLNRLG>PAGGA2C45#67,-*1$3ICLNRLG>%N2R2H%H>CHLHAT>AS>L!!引言$!基地任务目标根据月球探测发展趋势"各国在实施无人月球考虑月球基地的应用"建立无人月球基地的任探测之后"必将开展载人月球探测和月球基地建设&务目标可包括以下几个方面$'!:$(作为月球探测的核心目标之一"月球基地是指在!#就地资源利用试验月球上进行长期生存运行的)为工程和科学任务提月球蕴藏有丰富的矿产资源和能

5、源"可为人类供保障的)具有可变更)可维护和可扩展的月球探测'9(社会可持续发展提供资源储备&以月球基地为基基础设施&根据月球探测的发展趋势以及我国的经础和起点"充分利用月球的特殊环境"试验验证在月济和科技发展水平"本文尝试探讨构建无人月球基球上的矿藏!如稀土元素)钛)氦:9)水冰等#搜寻与地的初步设想和总体思路"包括任务目标)核心功能开采技术"各种新型材料和产品生产技术&与组成)实施步骤等核心要素"为未来月球基地任务$#高新技术试验提供一些参考&试验和验证月面工程构建)能源)月面移动)热收稿日期!$%!%:%6:!$$修回日期!$%!%:%

6、":%6基金项目!国家重大科技专项工程作者简介!张説%!"6%W&"女"硕士"研究员"硕士生导师"主要从事月球探测器总体设计工作!"7!航!天!器!工!程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"卷!控)通信导航)结构构形)生命保障)空间防护和维修等深空探测关键技术&9#通信导航和对地观测中心作为地月系统航天活动的通信控制中心"建立月球全球导航系统"提供时空基准&在月球基地中设立观测设施"持续对地球的气候变化)生态演化)'5(地质构造和环境变化等进行连续监测&5#科学研究平台建立南极科考站类型的月球实验室和观测平台"提供各种科研设施"进行生

7、命科学)地球科学)天文学)材料科学和空间科学等试验研究"进行全方图!!月球基地主要组成示意图位)持续的天文观测"并监测可能构成威胁的近地小,AF8!!)2PK2GAHA2C2JN2R2HAM3ICLNRLG>天体'#(&转运)通信)导航)定位)协同探测等'!5(&9!基地核心功能与组成5!月球基地概念方案89:!基地核心功能!#地月空间运输系统无人月球基地的功能包括基础功能和应用功地月空间运输系统由运载火箭和地月运输飞行'7:;(能$器组成"完成月球基地与地球间的物资运输任务&!#基础功能地月运输系统的设计主要取决于运载火箭的地月转维持月球

8、基地日常运行的基础功能"包括构建移轨道运载能力和地月运输飞行器的有效载荷比&和维修)能源供给)物资运输与储备)通信与导航服为满足月球基地建设的需要"地月转移轨道运务)数据管理)热