摘要：2021年中国提出与相关国家、国际组织和国际合作伙伴共同开展国际月球科研站建设的建议,引起多方广泛关注,国际月球科研站工程建设按计划顺利推进.国际月球科研站建设完成后,与中国地面控制中心间保持全时无缝通信将是重要需求.中国地面深空测控网设立的国外站,长期来看可能存在一定风险,例如降低中国地面深空测控网的可用性,影响国际月球科研站与地面控制中心间的全时通信.为此,根据中国对月探测现状,借鉴天链中继卫星系统的设计、建设、应用、发展实际,提出一个“鹊桥–天链”星星双中继通信设想.从几何可见性角度进行多种条件的覆盖仿真分析,并从传输体制、链路设计、系统组成、捕获跟踪、工作流程、整体定位等多方面进行研究分析,初步完成了基于星星双中继的国际月球科研站全时无缝通信研究.在地面控制中心统一控制下,通过地面深空测控网、星星双中继的综合利用,国际月球科研站与地面控制中心间的全时无缝通信将具备完全实现的技术基础.此外,该设想也可为地月空间、行星际探测的其他航天器通信提供借鉴,并可进一步促进中国地基测控网、天基测控网和深空测控网的融合发展.

摘要：针对国际月球科研站(ILRS)项目论证工作的国际化协同需求,结合基于模型的系统工程(MBSE)与并行工程(CE)等工程方法,从数字化协同论证的业务流程出发,为国际性航天工程提供基于模型、架构驱动的数字化协同论证技术体系。本文论述了模型驱动的ILRS协同论证流程,形成了“方法-标准-模型-工具”融合的协同论证技术体系,覆盖使命任务定义与需求分析、概念架构定义与可行性论证、联合方案设计与综合评估等3个阶段、6个过程,从层次、专业、阶段3个维度定义了复杂航天系统的多领域全息模型,定义了面向ILRS多层级、多阶段需求的协同论证标准规范体系,构建ILRS协同论证环境并开展了应用实践,满足ILRS任务的规范性、开放性和并行协同要求,能够为深空探测或其他复杂航天工程的协同论证提供方法指导与技术支撑。

摘要：月球作为地球唯一的天然卫星,因其独一无二的位置资源、极具特点的环境资源、丰富的物质资源,是人类进行空间探测和开发利用太空的首选目标.地月系是太阳系探测的试验场,月球是迈向更远深空的中转站.月球科学研究对推动空间科学发展具有重要作用.月球资源开发利用对人类的可持续发展具有重要意义.近年来,我国月球探测取得了举世瞩目的成就,在完成"绕落回"三步走后,必将以更好地服务于月球科学探测和资源开发利用为目标,增进人类科学认知,拓展人类生存空间,服务人类社会可持续发展.本文梳理和评述了国内外月球探测发展现状与发展趋势,归纳了未来月球探测所涉及的主要任务、前沿科学问题和关键技术,提出我国月球探测发展建议.月球探测是建设航天强国的重要标志,当前我国正从航天大国迈向航天强国,在月球探测方面应该有大国思维,保持战略定力,继续发挥优势,牵头组织国际月球科研站大科学工程.

摘要：水冰是支撑国际月球科研站建设和运行所需的重要资源。红外遥感是探测月球水冰的重要手段,但却难以直接用于无阳光直射的永久阴影区。提出了一种基于光照散射强度模型的阴影区光谱信息校正方法,并构建了基于光谱吸收特征的水冰探测方法,实现了对于永久阴影区水冰信号的探测。应用该方法对月球南极沙克尔顿(Shackleton)和诺比利(Nobili)撞击坑进行分析,发现它们内部的永久阴影区存在水冰信号。该研究有望为国际月球研究站的选址和建设提供借鉴。

摘要：月球原位资源开发是探月计划的核心目标,需依托月球独特的区位、物质与环境条件设计相关工业体系。针对我国国际月球科研站计划的近期规划,以钛铁矿、水冰与氦-3三类开采价值与技术成熟度较高的重点资源为例,综述月球原位资源开发全流程研究进展。首先区分区域普查与近点详查两条技术路线,简述重点资源勘查成果。然后分别介绍以三类资源为原料的选矿、提取与制备技术。随后从资源需求与设施组织形式两个角度探讨资源提取后的产品加工。最后,分析现月球原位资源开发体系的技术能力与结构完整性,提出四项关键问题与发展方向,形成三条主要结论与研究建议,为我国抢先建立世界领先水平的月球原位资源开发体系提供参考。

摘要：系统研究月球极端环境下月壤热、力学特性及工程响应已成为当前月球原位资源利用(ISRU)和国际科研站(ILRS)建设的亟需任务.针对现阶段缺乏月球极端环境模拟设备的现状,本文研发了月球小重力及真空环境地面模拟试验系统.基于磁力场模拟重力场原理,推导了磁拟小重力场基本要求,在此基础上设计了磁体结构及附属模块,实现了持续时间大于20 min的(1/6)g重力场模拟.同时,通过耦合设计叠加了真空模块,实现了∅85 mm×160 mm试验空间中1×10^(-3)Pa空载真空环境的模拟.最后,开展了CUMT-1模拟月壤在不同重力环境下的静力触探试验和不同真空环境下的导热系数测试,验证了系统的可靠性.