国际空间探索协调工作组发布《全球探索路线图》

作者: 2018-04-08 14:19 来源:
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22日,由14个国家/地区的航天管理机构组成的国际协调论坛组织——国际空间探索协调工作组(ISECG)发布第三版《全球探索路线图》[1],提出将以国际空间站为起点,向月球进发,并最终实现载人探索火星。路线图再次强调各国将继续开展载人空间探索,并以火星表面作为共同的驱动目标,反映出各国一致认可月球在火星探索路径中的重要作用,并通过各国独立及合作开展的任务优化火星探索路径。

1、主要变化

新版路线图中的主要改进内容包括4个方面。

1)总结空间探索的效益。空间探索将带来诸多效益,在规划空间探索任务时,需保证任务目标能够反映空间探索效益。

2)强调科学和知识获取的重要作用。通过与国际科学界的开放互动,确定由载人太阳系探测任务和空间基础设施创造的独特科学研究机遇。ISECG在其20181月发布的《近地轨道以远载人探索使能的科学机遇》白皮书中对此进行了详细描述。

3)引入国际深空门户概念。深空门户是一个位于月球附近、有人照料的小型空间设施,将在可持续的载人空间探索活动中发挥重要作用。在初期阶段,深空门户可支持载人和无人月球探索,为各类用户实现关键目标提供机遇。

4)认可私营部门不断增长的空间探索兴趣。在各国航天机构着眼于拓展人类在太阳系的存在的同时,私营部门开展空间探索的兴趣正在改变近地轨道的未来,将创造新的机遇。随着私营部门对空间探索的兴趣和能力不断提升,未来的合作将不仅限于航天机构之间,还将包括私人实体。

2、空间探索目标

路线图提出空间探索的五大目标。

1)拓展人类的存在。保障持续开展载人空间飞行和近地轨道利用,实现在月球附近和月球表面的长期生活和工作,实现在火星附近和火星表面的可持续的载人探索任务。

2)了解我们在宇宙中的位置。研究地月系统、太阳系和宇宙的起源和演化,寻找过去或现在生命存在的证据以及地球生命的起源,研究潜在载人探索目的地的宜居性。

3)促进公众参与。发挥激励和教育作用,为参与空间探索创造机遇,带来社会效益。

4)刺激经济增长。提升空间探索的工业能力和竞争力,促进探索目的地的商业市场开发,强化与私营部门的合作。

5)促进国际合作。鼓励和支持各国参与空间探索活动,加强互操作性从而增加国际合作机会。

3、关键步骤

路线图汇总各国已经规划或处于概念研究的载人和无人探索任务,提出载人深空探索的关键步骤。

1)近地轨道任务(包括国际空间站、中国空间站、可能的商业空间站和俄罗斯空间站等),验证深空探索所需的技术和能力,持续在近地轨道开展科学研究。

2)无人探索任务,验证载人探索任务所需的技术,基于科学目标开展巡视探测或采样返回,以及资源和环境评估。

3)在月球附近建设平台(如深空门户),了解在深空中如何生活,开展到达月球表面或在月球表面进行的无人探索任务,实施载人登月任务,开展对月球和太阳系的科学研究,组装和检查前往火星的飞船。

4)月球表面任务,支持月球科学研究,准备和测试接下来的载人火星和/或长期载人驻月探索任务的运行,了解月球开发和/或商业贸易的潜在经济影响。

5)载人火星任务,实现可持续的载人火星探索任务,到达火星轨道及表面。

4、关键技术领域

路线图总结了载人空间探索涉及的六大领域关键技术。

1)推进、着陆和返回技术领域,包括空间低温采集与推进剂贮存,液氧/甲烷低温推进,火星进入、下降和着陆,精确着陆和危险规避,坚固的烧蚀隔热防护,电推进和功率处理,中级和高级太阳能电池阵列。

2)自主系统技术领域,包括飞船系统自主管理,自主交会对接、接近操作、目标相对导航,近地轨道以远乘员自主性。

3)生保技术领域,包括强化生保可靠性,闭环生保,飞行中的环境监测。

4)乘员健康和绩效技术领域,包括长期空间飞行医疗,长期行为健康和绩效,微重力应对措施,深空任务人因和宜居性研究,空间辐射防护。

5)基础设施和支持系统技术领域,包括高数据速率(前向和返回链路),自适应网络邻近通信,空间授时和导航,低温长寿命电池,综合减尘,低温机电一体化,火星原位资源利用,核裂变发电(行星表面任务)。

6)舱外活动、机动性、机器人技术领域,包括深空航天服,行星表面作业航天服(月球和火星),下一代行星表面机动能力,机器人系统的遥操控,与乘员协同工作的机器人。             (韩淋 范唯唯)



[1] ISECG Global Exploration Roadmap (3rd edition). https://www.globalspaceexploration.org/wordpress/wp-content/isecg/GER_2018_small_mobile.pdf

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