國之重器出版工程 載人深空探測技術(shù)導(dǎo)論（上下冊）

上冊
第 1章載人深空探測的概念與內(nèi)涵00
1．1載人深空探測的概念00
1．1．1基本概念和內(nèi)涵00
1．1．2載人與無人深空探測的差異00
1．1．3載人深空探測的發(fā)展原則00
1．2載人深空探測頂層任務(wù)分析內(nèi)容00
1．2．1戰(zhàn)略規(guī)劃與技術(shù)路徑00
1．2．2任務(wù)目標(biāo)與探測載荷0
1．2．3體系架構(gòu)與任務(wù)分析0
1．2．4核心能力與關(guān)鍵系統(tǒng)0
1．2．5地面試驗(yàn)及模擬驗(yàn)證0
1．3載人深空探測任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)0
1．3．1“去、登、回”面臨的挑戰(zhàn)0
1．3．2“駐”面臨的挑戰(zhàn)0
1．3．3“用”面臨的挑戰(zhàn)0
1．3．4“人”面臨的挑戰(zhàn)0
1．4載人深空探測體系工程的內(nèi)涵0
1．4．1體系工程的概念及特點(diǎn)0
1．4．2基于模型的系統(tǒng)工程概念0
思考題0
參考文獻(xiàn)0
第 2章載人深空探測發(fā)展概況0
2．1概述0
2．2載人深空探測任務(wù)發(fā)展概況0
2．2．1載人月球探測任務(wù)0
2．2．2載人小行星探測任務(wù)0
2．2．3載人火星探測任務(wù)0
2．2．4其他載人深空探測任務(wù)0
載人深空探測技術(shù)導(dǎo)論目錄2．3載人深空探測飛行器發(fā)展概況0
2．3．1載人月球探測飛行器系統(tǒng)0
2．3．2載人月球基地0
2．3．3載人小行星探測飛行器系統(tǒng)0
2．3．4載人火星探測飛行器系統(tǒng)0
2．3．5載人火星基地0
2．4載人深空探測關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展概況0
思考題
參考文獻(xiàn)
第3章科學(xué)目標(biāo)及探測載荷
3．1月球探測的科學(xué)目標(biāo)
3．1．1Apollo載人登月工程對月球科學(xué)的貢獻(xiàn)
3．1．2“星座計(jì)劃”提出的月球科學(xué)探測主題和科學(xué)目標(biāo)
3．2小行星探測的科學(xué)目標(biāo)
3．3火星探測的科學(xué)目標(biāo)
3．4太陽系天體探測的科學(xué)載荷
3．4．1常用的科學(xué)載荷
3．4．2嫦娥月球探測器的有效載荷
3．4．3載人空間站的有效載荷
思考題
參考文獻(xiàn)
第4章長期深空探測任務(wù)對人的影響
4．1深空探測任務(wù)中人類的基本需求
4．1．1人對基本物質(zhì)消耗品的需求
4．1．2人對適居環(huán)境的需求
4．2深空環(huán)境及對人體生理的影響
4．2．1變重力環(huán)境對人體的影響
4．2．2空間輻射環(huán)境的生物效應(yīng)
4．2．3星球特殊環(huán)境對人體的影響
4．3長期深空探測任務(wù)對人體心理精神的影響
4．3．1不同航天飛行任務(wù)與南極越冬的心理因素比較
4．3．2長期深空探測任務(wù)中可能發(fā)生的精神性障礙
4．3．3長期深空探測任務(wù)中心理社會問題及其對策
4．4案例：載人火星探測任務(wù)對人體的風(fēng)險(xiǎn)分析
4．4．1火星探測任務(wù)中乘員風(fēng)險(xiǎn)分析的相關(guān)因素
4．4．2風(fēng)險(xiǎn)等級的含義
4．4．3登陸火星任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)等級判定
4．4．4環(huán)繞火星任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)等級判定
4．4．5風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及減緩策略
思考題
參考文獻(xiàn)
第5章載人深空探測飛行模式
5．1載人月球探測飛行模式
5．1．1直接載人登月飛行模式
5．1．2基于空間站的載人登月飛行模式
5．1．3多種載人登月飛行模式比較
5．2載人小行星探測飛行模式
5．2．1近地組裝發(fā)射飛行模式
5．2．2日地L2點(diǎn)停泊飛行模式
5．2．3雙曲線交會對接飛行模式
5．2．4大橢圓軌道交會對接飛行模式
5．2．5地月L1/L2點(diǎn)停泊飛行模式
5．2．6多種飛行模式對比分析
5．3載人火星探測飛行模式
5．3．1火星探測參考任務(wù)的演變
5．3．2基于ISRU飛行模式的優(yōu)勢
5．3．3火星及衛(wèi)星探測的飛行模式
思考題
參考文獻(xiàn)
第6章載人深空探測軌道設(shè)計(jì)
6．1典型載人登月軌道設(shè)計(jì)方法
6．1．1載人登月軌道設(shè)計(jì)
6．1．2平動點(diǎn)軌道及其轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
6．1．3載人小行星軌道設(shè)計(jì)
6．2基于直接登月模式的載人登月軌道方案
6．2．1飛行階段劃分
6．2．2近地軌道交會對接軌道方案
6．2．3載人地月轉(zhuǎn)移軌道方案
6．2．4近月制動軌道方案
6．2．5環(huán)月飛行軌道方案
6．2．6動力下降軌道方案
6．2．7月面上升軌道方案
6．2．8環(huán)月軌道交會對接軌道方案
6．2．9月地返回軌道方案
6．2．10再入軌道方案
6．3基于地月L2點(diǎn)空間站的載人登月軌道方案
6．3．1空間站軌道方案
6．3．2載人天地往返軌道方案
6．3．3登月任務(wù)軌道方案
6．4載人小行星探測軌道方案
6．4．1小行星目標(biāo)星選擇
6．4．2基于近地組裝發(fā)射飛行模式的軌道方案
思考題
參考文獻(xiàn)
第7章載人行星進(jìn)入減速著陸與起飛技術(shù)
7．1飛行過程概述
7．1．1載人月面著陸及起飛過程
7．1．2載人火星進(jìn)入減速及著陸過程
7．2高精度GNC技術(shù)
7．2．1載人月面著陸起飛GNC技術(shù)
7．2．2火星大氣進(jìn)入GNC技術(shù)
7．3大氣進(jìn)入熱防護(hù)技術(shù)
7．3．1熱防護(hù)需求與途徑
7．3．2常用熱防護(hù)方式
7．3．3防熱方案
7．4著陸起飛穩(wěn)定技術(shù)
7．4．1著陸緩沖與起飛穩(wěn)定
7．4．2發(fā)動機(jī)羽流防護(hù)與導(dǎo)流
思考題
參考文獻(xiàn)
下冊
第8章空間推進(jìn)技術(shù)
8．1低溫火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)
8．1．1低溫液氧煤油發(fā)動機(jī)技術(shù)
8．1．2低溫液氫液氧發(fā)動機(jī)技術(shù)
8．1．3低溫液氧甲烷發(fā)動機(jī)技術(shù)
8．1．4重型運(yùn)載火箭中的低溫火箭發(fā)動機(jī)
8．2空間低溫推進(jìn)技術(shù)
8．2．1起動前及多次起動的預(yù)冷和吹除
8．2．2低溫推進(jìn)劑在軌長期儲存與蒸發(fā)量控制
8．2．3發(fā)動機(jī)的推力和混合比調(diào)節(jié)
8．2．4發(fā)動機(jī)的健康管理與故障診斷
8．2．5低溫推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加
8．3變推力發(fā)動機(jī)技術(shù)
8．3．1實(shí)現(xiàn)變推力的技術(shù)途徑
8．3．2變推力發(fā)動機(jī)發(fā)展歷程
8．3．3變推力發(fā)動機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)
8．4大功率太陽能電推進(jìn)技術(shù)
8．4．1SEP電推進(jìn)的典型任務(wù)需求
8．4．2典型大功率等離子體電推力器技術(shù)指標(biāo)
8．4．3大功率等離子體電推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)
8．5空間核推進(jìn)技術(shù)
8．5．1核裂變推進(jìn)技術(shù)
8．5．2核聚變推進(jìn)技術(shù)
8．5．3空間核能系統(tǒng)的安全措施
思考題
參考文獻(xiàn)
第9章原位資源利用
9．1原位資源利用的概念
9．2原位資源利用的需求
9．2．1生保消耗品的需求
9．2．2化學(xué)推進(jìn)劑的需求
9．2．3建筑材料等生活用品的需求
9．3原位資源利用的價(jià)值
9．4原位資源利用的過程
9．5原位資源利用的探測
9．5．1資源品位分析
9．5．2資源分布和儲量探測
9．5．3資源遙感勘探
9．5．4月球原位資源探測
9．5．5火星原位資源探測
9．6原位資源利用的方法
9．6．1利用水冰制備H2O的方法
9．6．2利用火星大氣中CO2制備O2和CH4的方法
9．6．3利用火星大氣制備H2O的方法
9．6．4利用月壤制備O2的方法
9．6．5利用月壤微波燒結(jié)制備建筑材料的方法
9．6．6利用月壤3D打印月球基地結(jié)構(gòu)的方法
9．7資源循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)
9．7．1資源循環(huán)利用
9．7．2環(huán)境保護(hù)
思考題
參考文獻(xiàn)
第 10章居住系統(tǒng)
10．1持久的爭論
10．2居住系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
10．2．1居住系統(tǒng)的類型
10．2．2居住系統(tǒng)的選址分析
10．2．3居住系統(tǒng)的構(gòu)型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
10．2．4居住系統(tǒng)的組裝與建造
10．3居住系統(tǒng)的關(guān)鍵分系統(tǒng)
10．3．1結(jié)構(gòu)與密封系統(tǒng)
10．3．2控制與推進(jìn)系統(tǒng)
10．3．3信息管理系統(tǒng)
10．3．4熱管理系統(tǒng)
10．3．5能源系統(tǒng)
10．3．6載人環(huán)境與乘員保障系統(tǒng)
10．3．7安全防護(hù)系統(tǒng)
10．4居住系統(tǒng)運(yùn)營管理技術(shù)
10．4．1運(yùn)營管理任務(wù)規(guī)劃技術(shù)
10．4．2后勤補(bǔ)給技術(shù)
10．4．3維修維護(hù)技術(shù)
思考題
參考文獻(xiàn)
第 11章人機(jī)聯(lián)合探測技術(shù)
11．1人機(jī)聯(lián)合探測的概念與內(nèi)涵
11．1．1基本概念
11．1．2人機(jī)智能系統(tǒng)的發(fā)展
11．2人機(jī)聯(lián)合任務(wù)規(guī)劃技術(shù)
11．2．1月面探測任務(wù)需求分析
11．2．2月面人機(jī)系統(tǒng)的功能分配
11．2．3月面人機(jī)作業(yè)任務(wù)規(guī)劃
11．3空間機(jī)器人技術(shù)
11．3．1空間機(jī)器人的分類與任務(wù)應(yīng)用
11．3．2空間機(jī)器人的系統(tǒng)分析
11．3．3VR及AR技術(shù)在遙操作中的應(yīng)用
11．3．4新型人機(jī)交互技術(shù)
思考題
參考文獻(xiàn)
第 12章地面模擬活動及試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)
12．1地面模擬活動及相關(guān)概念
12．2航天員環(huán)境模擬試驗(yàn)及訓(xùn)練
12．2．1航天員低/微重力環(huán)境適應(yīng)性訓(xùn)練
12．2．2交會對接地面試驗(yàn)驗(yàn)證
12．2．3載人月面著陸訓(xùn)練模擬
12．2．4基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人機(jī)交互驗(yàn)證
12．3飛行器的高速進(jìn)/再入試驗(yàn)驗(yàn)證
12．3．1地球大氣高速再入返回試驗(yàn)
12．3．2火星大氣高速進(jìn)入試驗(yàn)
12．4飛行器的著陸起飛試驗(yàn)驗(yàn)證
12．4．1著陸制動及避障試驗(yàn)
12．4．2返回艙著水沖擊試驗(yàn)
12．4．3著陸緩沖機(jī)構(gòu)試驗(yàn)
12．5行星表面活動試驗(yàn)驗(yàn)證
12．5．1載人月球車機(jī)動試驗(yàn)
12．5．2載人火星車機(jī)動試驗(yàn)
12．5．3載人小行星探測表面活動試驗(yàn)
12．6地外行星駐留地面模擬試驗(yàn)
12．6．1居住基地建設(shè)試驗(yàn)驗(yàn)證
12．6．2受控生態(tài)生保試驗(yàn)驗(yàn)證
12．6．3登陸火星霍頓-火星模擬試驗(yàn)
12．7行星原位資源利用地面模擬試驗(yàn)
12．7．1月面礦產(chǎn)資源原位利用試驗(yàn)
12．7．2月面原位資源加工制造試驗(yàn)
12．8極端環(huán)境模擬試驗(yàn)
12．8．1“寶瓶座”水下居住艙試驗(yàn)
12．8．2亭湖研究項(xiàng)目試驗(yàn)
12．8．3長期任務(wù)模擬“火星500”試驗(yàn)
思考題
參考文獻(xiàn)
附錄A月球探測任務(wù)情況
附錄B小行星探測任務(wù)情況
附錄C火星探測任務(wù)情況
附錄D飛行模式評價(jià)指標(biāo)體系
附錄E運(yùn)輸效率和運(yùn)輸質(zhì)量
附錄F火星表面的生命保障消耗品
附錄G無人火星探測任務(wù)EDLA階段主要技術(shù)參數(shù)
附錄H縮略詞
附錄I公式符號說明表
致謝
索引