书名深空探测：月球探测

书号978-7-118-10069-3

作者侯建文等

出版时间2016年8月

译者

版次1版1次

开本16开

装帧平装

出版基金

页数412页

字数108

中图分类V1 － 49

丛书名

定价530.00元

本书首先对月球进行了介绍，包括月球的地形地貌、成分资源以及与月球相关的天文现象，阐述了月球探测的科学以及工程目标；然后对各国进行的月球探测活动进行了详细地介绍，主要包括探测器概述、科学目的、飞行器设计、总体方案设计；最后根据未来月球探测“三步走计画”介绍了未来月球探测规划以及相关关键技术，主要包括载人登月的关键技术、月球前哨站的建立、月面探测机器人以及月球基地的建立。本书可以作为航天爱好者的参考用书，也可以作为太空飞行器总体及有关专业的科技人员和高校师生进行航天任务分析时的参考资料。

第1 章概述1

1. 1月球探测的入门1

1. 1. 1月球概况2

1. 1. 2月球的地形3

1. 1. 3月球成分及资源8

1. 1. 4月球运动9

1. 1. 5月球的起源12

1. 1. 6月食15

1. 1. 7月球磁场17

1. 1. 8月球的神话传说18

1. 2月球探测的科学目标22

1. 3月球探测的工程目标23

1. 4月球探测的过去概述25

1. 4. 1第一轮探月热潮25

1. 4. 2第二轮探月热潮26

1. 4. 3苏联探月历史及重大成就27

1. 4. 4美国探月历史及重大成就27

1. 5月球探测的未来构想28

1. 5. 1月球探测工程概念28

1. 5. 2实施月球探测工程初期的基础任务构想28

1. 5. 3实施月球探测工程的第一阶段任务构想30

1. 5. 4实施月球探测工程的第二阶段任务构想32

1. 5. 5实施月球探测工程的第三阶段任务构想38

1. 5. 6月球大开发阶段构想39

第2 章美国的月球探测器40

2. 1“先驱者”系列40

2. 2“徘徊者”系列41

2. 3“月球轨道器”系列46

2. 4“探索者”系列48

2. 5美国“阿波罗”计画59

2. 5. 1概述64

2. 5. 2辅助计画65

2. 5. 3“阿波罗”计画飞行流程65

2. 5. 4月球轨道飞行方案68

2. 5. 5“阿波罗”登月飞行器系统组成70

2. 5. 6GNC 系统74

2. 5. 7“阿波罗”自主导航方法79

2. 5. 8“阿波罗”交会对接85

2. 5. 9着陆选址与避障控制技术86

2. 5. 10稳定着陆控制技术89

2. 5. 11月球表面起飞定位与对準技术90

2. 5. 12羽流导流与防护技术93

2. 5. 13仿真实验系统94

2. 6克莱门汀95

2. 6. 1概述95

2. 6. 2任务需求95

2. 6. 3飞行器设计96

2. 6. 4任务设计97

2. 7月球勘探者101

2. 7. 1概述101

2. 7. 2任务需求102

2. 7. 3飞行器设计102

2. 7. 4任务设计102

2. 8星座计画110

2. 8. 1概述110

2. 8. 2任务设计111

2. 8. 3“猎户座”（Orion）飞船124

2. 8. 4“牵牛星”（Altair）登月飞行器128

2. 9月球坑观测和遥感卫星132

2. 9. 1概述132

2. 9. 2任务需求132

2. 9. 3飞行器设计132

2. 9. 4任务设计134

2. 10月球勘探轨道飞行器137

2. 10. 1概述137

2. 10. 2任务需求137

2. 10. 3飞行器设计138

2. 10. 4任务设计141

2. 11重力回溯和内部构造实验室147

2. 11. 1概述147

2. 11. 2任务需求148

2. 11. 3飞行器设计151

2. 11. 4任务设计152

2. 12月球大气和粉尘环境探测任务（LADEE，2013） 159

2. 12. 1概述159 2. 12. 2任务需求160

2. 12. 3任务设计160 2. 12. 4飞行器设计165

2. 12. 5任务系统结构167 2. 12. 6运载火箭168

第3 章苏联的月球探测器170

3. 1Luna 系列170

3. 1. 1成员概述170

3. 1. 2着陆器（Luna 9、Luna 13） 176

3. 1. 3软着陆平台（Luna 16、Luna 17、Luna 20、Luna 21、Luna 24） 177

3. 2Zond 系列179 3. 2. 1成员概述179

3. 3苏联N1 － L3 计画（1964—1972） 181

3. 3. 1概述181 3. 3. 2飞行器设计181

3. 3. 3任务设计182 3. 3. 4LK 和LOK 184

第4 章欧洲的月球探测器189

4. 1曙光女神计画（Aurora Programme） 190

4. 2智慧型1 号（SMART － 1，2003） 191

4. 2. 1概述191 4. 2. 2任务需求192

4. 2. 3飞行器设计193

4. 2. 4任务设计194

第5 章日本的月球探测器197

5. 1飞天197 5. 1. 1概述197

5. 1. 2任务需求198 5. 1. 3任务设计198

5. 2“月球”－ A 198

5. 3月女神199 5. 3. 1概述199

5. 3. 2飞行器设计199 5. 3. 3任务设计201

第6 章印度的月球探测器221

6. 1“月船”1 号（Chandrayaan － 1，2008） 221

6. 1. 1概述221 6. 1. 2任务需求221

6. 1. 3飞行器设计222 6. 1. 4任务设计223

第7 章中国的月球探测器225

7. 1“嫦娥”一号卫星（Change，2007） 225

7. 1. 1概述225 7. 1. 2飞行器设计226

7. 1. 3任务设计229

7. 2“嫦娥”二号卫星238 7. 2. 1概述238

7. 2. 2任务需求239 7. 2. 3飞行器设计239

7. 2. 4任务设计241

7. 3“嫦娥”三号卫星（Change － 3，2014） 243

7. 3. 1概述243 7. 3. 2任务需求243

7. 3. 3飞行器设计244 7. 3. 4任务设计245

第8 章月球探测未来的路线图249

8. 1月球探测的发展趋势250

8. 1. 1月球探测方式演变250

8. 1. 2各国载人登月态势252

8. 1. 3载人登月是下一阶段月球探测必然趋势252

8. 1. 4月球基地是未来月球探测的终极目的253

8. 1. 5月球探测需强调国际合作254

8. 2美国255
8. 2. 1月球通信卫星方案255
8. 3欧洲258 8. 3. 1德国月球轨道探测器259
8. 3. 2Moon LITE 259
8. 4日本263 8. 4. 1月女神－ 2 263
8. 5俄罗斯267
8. 6印度268
8. 7中国270
第9 章月球前哨站272
9. 1月球探测前哨站概述272
9. 1. 1建设必要性272
9. 1. 2建设目标274
9. 2月球探测前哨站关键技术276
9. 2. 1月球探测前哨站工程总体设计技术277
9. 2. 2月球表面能源技术278
9. 2. 3推进技术的发展及其在月球探测的套用314
9. 2. 4通信技术331
9. 2. 5远程月球表面工作机器人技术332
9. 2. 6月球表面工作设备维护技术333
9. 2. 7硬着陆技术334
第10 章机器人探月335
10. 1概述335

10. 1. 1科学目标需求335
10. 1. 2工程目标需求335
10. 2各国登月机器人337
10. 2. 1卡耐基－梅隆大学全天候月球表面机器人338
10. 2. 2NASA 的Robonaut 机器人338
10. 2. 3卡耐基－梅隆大学可重构行星探测机器人340
10. 2. 4卡耐基－梅隆大学模组化腿式移动机器人342
10. 2. 5加拿大CSA 的Artemis Junior 机器人342
10. 2. 6德国探月机器人343
10. 2. 7美国变形－滚动探测机器人343
10. 2. 8日本蠕动爬行机器人346
10. 2. 9日本月球机器人基地概念347
10. 3月球表面机器人关键技术348
10. 3. 1机器人探测总体方案设计348
10. 3. 2人机互动技术349
10. 3. 3月球表面多终端协同控制技术350
10. 3. 4月球表面视觉导航技术350
10. 3. 5月球表面精确定位技术350
10. 3. 6多臂协调操作的规划与控制技术350
10. 3. 7多元多维感测器信息融合及处理技术351
第11 章未来载人登月352
11. 1载人登月人数分析352
11. 2载人登月方案分析352
11. 2. 1载人登月飞行过程352
11. 2. 2载人登月模式352
11. 2. 3载人登月飞行模式353
11. 3载人登月工程系统组成355

11. 3. 1载人登月飞行器系统355
11. 3. 2登月飞行器最小不可分割模组356
11. 4载人登月系统仿真技术356
11. 5载人登月飞行器设计技术356
11. 5. 1绕月飞船设计技术357
11. 5. 2登月舱设计技术357
11. 5. 3推进飞行器设计技术358
11. 6月球轨道交会对接技术358
11. 7接近第二宇宙速度的高速再入与热防护技术359
11. 7. 1返回舱气动布局设计359
11. 7. 2返回舱防热技术360
11. 7. 3月地转移和高速再入控制技术360
11. 8登月飞行器组合体关键技术360
11. 8. 1多重变拓扑结构的複杂动力学技术360
11. 8. 2多重变拓扑结构变参数系统的轨控与姿控技术361
11. 8. 3高刚度锁紧和高可靠分离技术361
11. 8. 4複杂动力学与控制一体化仿真、最佳化设计与验证技术361
11. 9月球表面活动技术361
11. 10载人太空飞行器轻小型化设计技术362
11. 11高集成度综合电子一体化设计技术362
第12 章月球基地363
12. 1概述363
12. 1. 1月球基地任务目标363

12. 1. 2月球基地核心功能和组成364
12. 1. 3月球基地建设的外部环境365
12. 1. 4月球基地建筑体系结构366
12. 2各国月球基地构想368
12. 2. 1日本月球基地计画368
12. 2. 2美国月球基地计画369
12. 2. 3中国开发月球基地的战略思想371
12. 3月球基地关键技术374
12. 3. 1月球基地概念方案374
12. 3. 2月球基地实施步骤规划376
结束语377
附录379
参考文献412"