[发明专利]基于远距逆向轨道族航天器集群的地月物质传输方法

说明书

本发明提供了一种基于远距逆向轨道族航天器集群的地月物质传输方法和系统。该方法包括：获取月球物质；将所述月球物质进行等离子体化处理，获得目标等离子体物质；将所述目标等离子体物质从月球发射至第一航天器集群，所述第一航天器集群运行于DRO轨道族上；所述第一航天器集群接收所述目标等离子体物质，并将所述目标等离子体物质传输至第二航天器集群，所述第二航天器集群运行于地月巡游轨道上；以及所述第二航天器集群接收所述目标等离子体物质。采用该地月物质传输方法和系统可以形成地月物质运输通道，大幅度降低地月空间物资传输成本并提升运输效率。

技术领域

本发明主要涉及航天领域，尤其涉及一种基于远距逆向轨道族航天器集群的地月物质传输方法和系统。

背景技术

月球上蕴含丰富的钛、钍、铀、氦等矿产资源以及地球上未发现的新矿物。对月球矿产资源进行开发和利用可有效解决地球资源枯竭及环境破坏等全球性问题，因此，地月空间已成为新一轮全球范围太空开发竞争的焦点。要实现月球与地球的资源运输，建设地月空间的货运通道是必不可少的，传统方法是采用货运飞船进行地月空间的物资转移，然而采用运载火箭发射飞船的方式在发射成本、运输周期、运输效率、运载量都存在很大局限。

地月空间远距离逆向轨道(Distant retrograde orbit，DRO)族是一类稳定存在的月球远距离逆行轨道，航天器在轨运行期间不需要轨道保持，可以长期在轨稳定运行。随着大规模星座技术的成熟发展，运载回收技术及卫星批产技术使卫星发射成本降低，为在不同共振比的DRO轨道上建设大规模传输星座提供可能。

科学研究发现，等离子态的物质在气体稀薄的宇宙空间中不易淬灭。本申请结合地月空间远距离逆向轨道族和等离子态物质特性，提出一种基于远距逆向轨道族航天器集群的地月物质传输方法和系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本实现地月物质传输的地月物质传输方法和系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于远距逆向轨道族航天器集群的地月物质传输方法，包括：获取月球物质；将所述月球物质进行等离子体化处理，获得目标等离子体物质；将所述目标等离子体物质从月球发射至第一航天器集群，所述第一航天器集群运行于DRO轨道族上；所述第一航天器集群接收所述目标等离子体物质，并将所述目标等离子体物质传输至第二航天器集群，所述第二航天器集群运行于地月巡游轨道上；以及所述第二航天器集群接收所述目标等离子体物质。

在本申请的一实施例中，所述第一航天器集群包括多个第一航天器，所述DRO轨道族包括环绕月球的多个不同高度的DRO轨道，每个所述DRO轨道上具有至少一个第一航天器；所述第一航天器集群接收所述目标等离子体物质的步骤包括：位于距离月球最近的DRO轨道上的至少一个第一航天器接收到所述目标等离子体物质，并将所述目标等离子体物质传输至下一层DRO轨道上的至少一个第一航天器，所述目标等离子体物质被逐层传输直到距离月球最远的DRO轨道上的至少一个第一航天器。

在本申请的一实施例中，所述至少一个第一航天器接收到所述目标等离子体物质之后，还包括：存储所述目标等离子体物质；在当前DRO轨道上的所述至少一个第一航天器与下一层DRO轨道上的至少一个第一航天器具备交会传输条件时，将所述目标等离子体物质通过空间传输至所述下一层DRO轨道上的至少一个第一航天器。

在本申请的一实施例中，所述第二航天器集群包括至少一个第二航天器，将所述目标等离子体物质传输至第二航天器集群的步骤包括：所述目标等离子体物质存储在距离月球最远的DRO轨道上的至少一个第一航天器上；在距离月球最远的DRO轨道上的至少一个第一航天器与所述第二航天器集群具备交会传输条件时，将所述目标等离子体物质通过空间传输至所述第二航天器集群中的至少一个第二航天器。