[发明专利]一种基于地球-火星循环轨道的载人火星探测系统及方法

摘要

本发明公开一种基于地球-火星循环轨道的载人火星探测系统及方法，载人火星探测飞行器大系统由地球-火星循环轨道空间站、载人飞行器、货运飞行器等空间飞行器组成，在航天员系统、运载火箭系统、测控系统等相关系统的配合下，实现对火星以及地球-火星空间的载人探测。本发明可以适用于长期、持续、多批次的载人火星探测任务，可以实现对地球、火星空间以及对火星的载人探测任务，同时为地球、火星空间的科学研究提供了一个理想的研究平台。

主权项

一种基于地球‑火星循环轨道的载人火星探测系统，其特征在于：包括地球‑火星循环轨道空间站、载人飞行器、货运飞行器这些空间飞行器、地球‑火星循环轨道；地球‑火星循环轨道是一种以太阳为中心的椭圆轨道，周期往返于地球和火星之间，只能用于火星探测任务；地球‑火星循环轨道空间站，包括交会对接端口和机械臂，地球‑火星循环轨道空间站通过该交会对接端口与载人飞行器和货运飞行器对接形成地球‑火星循环轨道空间站组合体；当载人飞行器和货运飞行器不具备主动对接功能时，地球‑火星循环轨道空间站通过机械臂捕获具备交会能力但不具备自主对接能力的载人飞行器和货运飞行器，形成地球‑火星循环轨道空间站组合体；地球‑火星循环轨道空间站能够提供必要的空间环境防护功能、载人生活环境、热控这些近地轨道空间站具备的常规功能；载人飞行器包括载人火星转移生活舱、单个或多个推进级、载人飞船，载人飞行器由多枚运载火箭分批送入近地轨道，通过在轨组装形成一个完整的载人飞行器组合体；载人火星转移生活舱具备载人生命保障能力，能够保证航天员长期在轨生存所需的各项条件；货运飞行器包括密封和/或非密封货运舱、单个或多个推进级，货运飞行器由多枚运载火箭分批送入近地轨道，通过在轨组装形成一个完整的货运飞行器组合体；所述载人飞船由载人运载火箭发射送入近地轨道，自主机动与载人飞行器的火星转移生活舱、单个或多个推进级完成交会对接形成组合体；载人飞船能够从地球‑火星循环轨道空间站组合体分离，执行返回再入地球大气层着陆回收任务；载人飞船具备常规载人飞船平台功能、主动交会对接能力，载人飞船需具备从火星返回以第二宇宙速度再入返回地球的功能，此外载人飞船还需要适应火星任务周期较长的特点。