载人探月任务中月基抛射探测概念研究

发布时间：2022-01-20 17:18

　　提出了一种利用月基抛射装置抛射无人探测器的任务概念构想。此抛射装置可采用电磁抛射、高压气体抛射或化学助推的方式。无人探测器的选取可根据任务特点的不同,采用球形探测器或弹丸形探测器。文章针对月基抛射这一探测形式开展了概念研究,对3种抛射方式进行了初步方案设计和对比分析,提出了球形探测器和弹丸形探测器的方案设想,以及针对上述两种探测器的初步着陆撞击防护方案。月基抛射探测的概念或可在未来载人探月任务中得到应用,对于未来载人探月任务的实施具有一定的参考意义。 

【文章来源】：航天器工程. 2020,29(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

航天员利用月基抛射装置抛射无人探测器示意图

可以月球基地为中心,向周围辐射状抛射携带无线通信节点的小型探测器,各节点相互通信,月球基地作为控制中枢,构成月面无线通信网络。可为正在执行任务的航天员或巡视器提供实时通讯和位置坐标等信息。同时每个节点还可安装信号发生器,作为着陆器着陆月面的信标导引,如图2所示。为实现以上任务场景的工作,抛射装置和探测器应具有轻小型可重复使用的能力,便于航天员携带和操作,以便辅助航天员完成探测任务。初步技术指标为探测器质量约10 kg量级,在月球环境下抛射距离不小于10 km,工质可重复循环使用。基于以上任务场景和初步指标要求,下文将围绕月基抛射装置和轻小型无人探测器开展需求分析。

适用于月基抛射任务的电磁抛射系统主要由储能装置、电能变换装置、抛射装置、顶层控制装置等4部分组成,电磁抛射系统基本框图如图3所示。(1)储能装置位于电磁抛射系统能量链的最前端,是整个抛射系统的能量来源。其主要功能是储存抛射所需能量,具备瞬时大功率放电的能力,在抛射过程中,储能装置储存的能量瞬间输出至抛射负载,在抛射前,电源的电能长时间、小功率储存至储能装置。根据系统的电压、电流和功率需求,可以考虑采用超级电容储能方案或者电源直接供电方案。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3599221