载人近地小行星探测器系统质量减小途径探讨.pdf

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1、v01．26No．1航天器工程第26卷第1期28SPACECRAFTENGINEERING2017年2月载人近地小行星探测器系统质量减小途径探讨王开强张柏楠李(中国空问技术研究院载人航天总体部志海，北京100094)摘要为减小载人近地小行星探测器的系统质量，提出采用先期运送部分推进舱至小行星、可伸缩式舱体、发展核推进技术的3种技术途径。介绍了国内已有的载人近地小行星探测器的系统组成及其质量估算方法。在此基础上，结合一个载人登陆探测近地小行星的算例，给出了采用上述3种减小质量途径的载人探测器系统质量估算结果。对3种技术途径的探测

2、器总质量减小效果进行了对比，对各技术途径的特点和难点进行了讨论。结果表明：3种技术途径均可有效地减小载人探测器系统的总质量，有助于提高载人近地小行星探测任务的可行性。关键词近地小行星；载人探测器；技术途径；质量减小中图分类号：V476；V529文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．01．005ApproachestoMassReductionofSpacecraftSysteminMannedExplorationtoNearEarthAsteroidWANGKaiqiangZHAN

3、GBainanLIZhihai(InstituteofMannedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Toreducethemassofspacecraftsysteminmannedexplorationtonearearthasteroid(NEA)，threetechnicalapproachesareproposed．Theyaresendingapartofthepropulsionmod—

4、uletothetargetasteroidinadvance，applyingtheinflatablemoduleanddevelopingnuclearpro—pulsion，respectively．Onemannedasteroidexplorationspacecraftsystemaswellasitsmasscal—culationmethodproposedbeforeareintroduced．Onthebasisofthem，themasscalculatedofthespacecraftsystemin

5、amannedexplorationcasetoNEAareobtainedwiththeuseofthethreeap—proaches．Comparisonamongthethreeapproachesonthemassreductionofthespacecraftsystemismade，andthecharactersofeachapproachbasedaswellasdifficultyintheapplicationaredis—cussed．It’Sshownthatalloftheapproachescan

6、effectivelyreducethemassofthemannedspace—craftsystem，whichisconducivetoenhancingthefeasibilityofthemannedexplorationmissiontoNEA．Keywords：nearearthasteroid；mannedspacecraft；technicalapproach；massreduction1引言随着载人航天和深空探测技术的发展，载人小行星探测开始成为21世纪载人深空探测领域的研究热点。2010年美国启动的载人近

7、地小行星探测计划，为载人小行星探测的研究注入了强劲动力。无人探测方面，国外已有11颗无人探测器对小行星收稿日期：2016—11—23；修回日期：2016-12—19基金项目：国家重大航天工程作者简介：王开强，男，博士研究生，主要从事航天器总体设计与494t才-向研究。Email：wangkaiqian91988@163．com。第1期王开强等：载人近地小行星探测器系统质量减小途径探讨进行了不同程度的探测[1]，积累了一定的深空探测技术基础和工程经验。其中，美国的“近地小行星交会”(NEAR)探测器[23和日本的隼鸟号探测器[3

8、3实现了在小行星表面的软着陆，而隼鸟号探测器则更进一步完成了小行星表面采样返回的任务[4]。载人探测方面，国外已有关于载人近地小行星探测的目标小行星选择与飞行任务规划[-]、探测器系统概念方案等方面[6‘81的研究；国内也出现了关于目标星选择凹]、飞行任务模式[1。。、探测器