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1、2015年第1期导弹与航天运载技术No.12015总第337期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.337文章编号：1004-7182(2015)01-0001-07DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20150101在轨加注站概念研究12322鲁宇，汪小卫，SaccocciaGiorgio，饶大林，张烽（1.中国运载火箭技术研究院，北京，100076；2.中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076；3.欧空局推进与空气热力学部，诺德惠克，2200）摘要：结合国内外研究情况，分析在
2、轨加注站研究的必要性和任务前景；给出了基于在轨加注站的地球空间任务、月球探测任务、小行星探测任务和火星探测任务等任务模式和相关运输系统组成；最后给出在轨加注站初步构型设想。研究内容为后续深入开展在轨加注站技术研究打下基础。关键词：在轨加注站；概念研究；空间运输系统；构型中图分类号：V525文献标识码：ASpaceTransportationConceptSupportedbyon-orbitPropellantDepots12322LuYu,WangXiao-wei,SaccocciaGiorgio,RaoDa-lin,ZhangFen
3、g(1.ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing,100076;2.R&DCenter,ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology,Beijing,100076;3.Propulsion&AerothermodynamicsDivisionofESA,Noordwijk,2200)Abstract:Anewspaceexplorationconceptsupportedbyon-orbitpropellantdepotsisproposedinthispa
4、per.Firstly,thespaceexplorationmissionswhichcanbesupportedbydepotsaregivenbasedonthebenefitandprospectanalysisofthedepot.Then,thespacetransportationsysteminfrastructuresforexplorationmissions,suchastheGEOmission,humanlunarmission,humanasteroidmissionandhumanMarsmission,a
5、regivenindetail.Finally,apreliminarydepotconfigurationisdiscussed.Thisstudycanbeareferenceforthefuturedeepresearchonpropellantdepot.KeyWords:On-orbitdepot;Conceptualstudy;Spacetransportationsystem;Configuration0引言设想能够在LEO轨道上设置一个在轨加注站，为大型空间探测任务需要研发大型或重型运载工执行上述任务的运载火箭进行在轨加
6、注，一方面可以具，将足够的有效载荷运送到目的地，对于运载火箭，将进入轨道的推进剂替代为有效载荷，成倍提高火箭其推进剂质量往往能够达到整体质量的90%或更高，的运载能力，拓展任务规模；另一方面，如果任务规这说明，空间运输在某种程度上就是一个推进剂管理模不变，在LEO轨道上加注所需的推进剂质量，会使[1]优化的问题。表1给出了不同任务下进入近地轨道运载火箭的起飞规模成倍减小。（LEO）的系统质量中推进剂所占比例。由表1可以人类的空间探测任务将越来越频繁，在轨加注站看出，为了完成这些空间任务，需要运载火箭耗费约就像地面加油站一样，为空间运输系
7、统进行加注，空[2]一半以上的运载能力将推进剂运输到LEO轨道。间运输系统执行空间运输任务，不用回到地面，将大大简化未来整个空间运输模式，增强航天运输系统的表1不同任务下进入LEO的系统质量中推进剂所占比例能力。此外，在轨加注站还可以对在轨卫星等飞行器目标轨道推进剂质量比例进行补给，延长飞行器寿命，提高在轨服务能力。地球同步转移轨道（GTO）42%国际上一直在开展在轨加注站的相关研究。美国月球转移轨道50%在其重返月球计划及载人登陆小行星和载人火星探测火星转移轨道60%任务模式的研究中，都开展了在轨加注站的任务模式地球静止轨道（GSO）
8、61%[1,3]研究。研究表明：在轨加注站能够支撑载人月球探月球表面75%收稿日期：2014-12-22作者简介：鲁宇（1958-），男，研究员，国际宇航科学院（IAA）院士，IAA第三委员会主席，主要从事
