載人火星探測

《載人火星探測》是2010年中國宇航出版社出版的圖書，作者是（俄羅斯）卡拉傑耶夫。書中系統介紹了載人火星探測工程技術，對我國技術人員了解國外發展情況、開闊思路有很好的參考價值，對我國目前正在開展的載人航天工程、探月工程及火星探測預先研究有一定的借鑑意義。

基本介紹

• 書名：載人火星探測
• 作者：（俄羅斯）卡拉傑耶夫　主編
• 譯者：趙春潮，王苹，魏勇
• 頁數：461
• 出版社：中國宇航出版社
• 出版時間：2010-11-1

圖書簡介

叢 書 名：航天科技圖書出版基金

版　次：1

字　數：430000

印刷時間：2010-11-1

開　本：大32開

紙　張：銅版紙

印　次：1

I S B N：9787802188303

包　裝：精裝

編輯推薦

本書反映了蘇聯/俄羅斯科研工作者在深空探測領域，特別是火星探測領域的技術成果，有較高學術水平，對未來技術發展有很多的前瞻性預測。

內容簡介

本書以回顧蘇聯/俄羅斯半個多世紀的空間探測活動為基礎，對載人火星探測工程技術系統進行了全面介紹，涵蓋了火星探測的現狀與發展趨勢、星際任務組合體總體及各組件概貌、飛行驗證、近地軌道組裝、火星基地、火星探測技術的套用、空間醫學和生物學問題以及空間運輸系統的概貌等。書中重點介紹了星際任務組合體及其分系統的設計思路和方法，討論了載人火星探測可能面臨的技術問題，對火星探測計畫實施進行了深入的任務分析。

本書對相關領域的科技人員、管理人員以及有關院校師生了解國外發展情況、開闊思路有很好的參考價值，對我國目前正在開展的載人航天工程、探月工程及火星探測預先研究有一定的借鑑意義。

目錄

第1章火星探測的現狀和發展歷程1

1.1引言1

1.2探測現狀2

1.2.1背景情況——在地面上的火星觀測2

1.2.2越飛型探測器3

1.2.3軌道飛行器4

1.2.4著陸器和火星巡視器12

1.3即將開展的火星探測計畫22

1.3.1近期的情況22

1.3.2下一階段（2010年～2020年）26

1.3.3首次載人火星探測任務所涵蓋的科學研究29

1.4載人火星探測任務的先驅30

1.5結論33

1.6參考文獻34

附屬檔案A火星與地球對比50

A1軌道50

A2旋轉周期、外形、重力和磁場51

A3大氣54

A4火星表面57

A5參考文獻59第2章載人火星探測任務歷史概況——概念、計畫、項目62

2.1載人火星探測任務的主要概念62

2.2俄羅斯火星計畫的演變66

2.3結論72

2.4參考文獻72

第3章星際火星任務組合體74

3.1火星探測的挑戰74

3.2載人火星任務的概要方案76

3.2.1為星際轉移飛行選擇推進系統78

3.2.2選擇任務方案79

3.2.3乘組人數的選擇82

3.2.4將星際任務組合體組件運送至近地軌道的運載火箭

的承載能力的選擇83

3.2.5星際任務組合體的構型84

3.2.6星際任務組合體配備薄膜太陽電池陣用於驅動電火

箭發動機85

3.2.7航天員安全保障92

3.2.8使用核能的電推進星際任務組合體96

3.3 火星任務的軌道設計98

3.3.1軌道計算在空間項目中的地位與作用98

3.3.2項目軌道設計和火星任務方案分析所需的原始設計

數據和條件99

3.3.3使用液體火箭發動機的火星任務規劃103

3.3.4使用微推力電推進裝置的載人火星任務軌道方案的

設計和分析109

3.3.5裝備了核電源推進裝置的星際任務組合體方案111

3.3.6太陽推進裝置的星際任務組合體的任務計畫117

3.4結論122

3.5參考文獻123

第4章星際軌道飛行器124

4.1星際軌道飛行器的總體設計要求及構成124

4.2設計和構型127

4.3星際軌道飛行器艙內系統130

4.3.1生命保障系統130

4.3.2艙外活動（EVA）設施136

4.3.3艙內控制系統（OCS）136

4.3.4艙內測量系統（OMS）140

4.3.5熱控系統（TCS）141

4.3.6電源系統（PSS）142

4.3.7艙內無線電工程組件（OREC）142

4.3.8綜合推進系統（IPS）145

4.3.9防護和預警系統（PWS）146

4.3.10模擬重力系統（SGS）146

4.3.11維護和修理設備147

4.3.12對接系統（DS）148

4.4 結論149

4.5參考文獻149

第5章電源和推進系統151

5.1背景151

5.2液體火箭發動機方案159

5.3核電源推進方案164

5.3.1開發基線核能空間工程技術164

5.3.2巡航核電源推進裝置的用途和技術規格168

5.3.3基於核火箭發動機技術和渦輪機械能量轉換技術的

核電源推進裝置172

5.3.4帶有氣冷反應堆和氣體-渦輪轉換器的巡航核電推

進裝置186

5.4基於太陽電池陣和電推進的推進系統方案194

5.4.1太陽電池陣的選型方案194

5.4.2電源和推進系統的結構配置和主要特點203

5.4.3電推進裝置209

5.4.4電推進裝置的工作介質231

5.4.5在和平號空間站上太陽電池陣運行10年的經驗233

5.5基於太陽電池陣、電推進和液體火箭發動機的綜合推進

系統方案237

5.6結論239

5.7參考文獻239

第6章火星升降飛行器249

6.1升降飛行器的用途與結構249

6.2考慮氣動力、氣動熱和軌道的升降飛行器設計253

6.2.1具有不同幾何形狀的火星下降艙概述253

6.2.2降落傘式升降飛行器的氣動軌道分析257

6.2.3噴氣制動式升降飛行器的氣動熱及軌道分析263

6.2.4升降飛行器配置氣動配平面的原理266

6.2.5與升降飛行器在反推裝置點火時的亞聲速要求相結合

268

6.2.6無翼型火星升降飛行器改進型的熱交換與熱防護

271

6.3下降艙274

6.4上升艙275

6.5生活艙281

6.6升降飛行器的主要特性283

6.7結論285

6.8參考文獻285

第7章航天員返回飛行器287

7.1用途287

7.2基本需求與組成289

7.3構型與設計292

7.4基於聯盟號飛船的航天員返回飛行器295

7.5結論297

7.6參考文獻298

第8章地球軌道上星際任務組合體的部署——火星飛行計畫

299

8.1星際任務組合體的組裝299

8.2星際任務組合體飛往火星及返回地球301

8.3結論304

8.4參考文獻305

第9章火星任務設施飛行研製試驗306

9.1俄羅斯為火星任務進行的飛行試驗306

9.2火星任務組合體的系統、組件和艙段的飛行研製試驗310

9.3結論314

9.4參考文獻315

第10章火星基地及行星任務設施316

10.1用途與結構316

10.2生活組合體322

10.3能量組合體324

10.4運輸和技術組合體333

10.5結論341

10.6參考文獻341

第11章利用火星探測的技術手段開發月球348

11.1在月球上提取3He的探月構想349

11.2在月球上生產氧氣的探月構想355

11.3月球基地開發的可能階段357

11.4結論362

11.5參考文獻362

第12章航天飛行的生物醫學維護364

12.1載人飛行任務的因素和條件364

12.2火星飛行任務生物醫學維護的目標和組織367

12.3火星飛行任務的醫學維護368

12.3.1醫學維護的目標和任務368

12.3.2風險因素369

12.3.3失重效應370

12.3.4飛行期間的發病率372

12.3.5飛行任務期間可能的機體反應372

12.3.6醫學保障的基本原則373

12.3.7艙內醫療中心和提供醫學保障374

12.3.8醫療監護375

12.3.9預防措施377

12.3.10飛行任務保障所需的遙醫學設備379

12.4火星飛行任務的心理維護383

12.4.1心理保障的主要目標383

12.4.2心理監測和航天員精神狀態控制385

12.4.3航天員返回地球後的社會—心理恢復389

12.4.4模型試驗中火星探測心理學保障的性能評估389

12.4.5最可能出現的心理學問題的情形390

12.5火星飛行任務航天員的生命保障問題394

12.5.1生命保障系統的特性394

12.5.2生命保障系統研製過程中需解決的問題396

12.6首次載人火星飛行器的艙內溫室397

12.7火星飛行任務的微生物安全維護404

12.7.1微生物風險和減少風險的方法404

12.7.2廢物循環利用和處理問題409

12.7.3行星檢疫要求410

12.8火星飛行任務的輻射安全維護411

12.8.1輻射環境411

12.8.2確保航天員輻射安全的基本原則414

12.8.3航天員輻射防護系統415

12.8.4航天員輻射防護系統功能的數學模擬417

12.8.5飛行檢查421

12.9地面模擬試驗424

12.10結論428

12.11參考文獻429

第13章空間運輸系統的概念442

13.1用途442

13.2基本要求443

13.3安加拉號一次性使用運載火箭的外形和技術規格445

13.4可部分重複使用的РН-35型運載火箭的外形與技術規格

447

13.5可重複使用的МСВ-1型太陽拖船的外形與技術規格

448

13.6國外的空間運輸系統452

13.7結論455

13.8參考文獻456

後記457

譯後記459