為滿(mǎn)足月面大范圍探測(cè)任務(wù)中千公里級(jí)探測(cè)范圍要求,分析了月面大范圍探測(cè)應(yīng)滿(mǎn)足的基本任務(wù)和功能,通過(guò)對(duì)行星探測(cè)器研究現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r的調(diào)查研究,得到了實(shí)現(xiàn)大范圍探測(cè)的4種潛在技術(shù)途徑。結(jié)合月面大范圍探測(cè)器的任務(wù)和功能需求,確定月面飛行器方案為大范圍探測(cè)的最優(yōu)方案。該方案能夠滿(mǎn)足要求,為大范圍探測(cè)前期研究提供可靠參考。 

【文章來(lái)源】：載人航天. 2020,26(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖1 月球車(chē)折疊狀態(tài)

NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在2014年首次公開(kāi)了一款概念型的小型無(wú)人火星直升機(jī),如圖2所示。這種直升機(jī)外形近似立方體,邊長(zhǎng)為10 cm,整機(jī)質(zhì)量約為1.8 kg,采用雙旋翼共軸串列布局,長(zhǎng)為1.2 m,旋翼軸的轉(zhuǎn)速為2800 r/min。最新的原理樣機(jī)已于2017年底成功進(jìn)行了火星大氣環(huán)境模擬試驗(yàn),設(shè)計(jì)的飛行次數(shù)不超過(guò)5次,每次可飛行600 m左右,在飛行過(guò)程中能定位許多值得研究的目標(biāo)[13]。這種低空偵查直升機(jī)可以對(duì)火星車(chē)進(jìn)行領(lǐng)航,為火星車(chē)的移動(dòng)探測(cè)提供最佳路線(xiàn)。2018年美國(guó)已正式宣布將該項(xiàng)目納入到火星2020探測(cè)器項(xiàng)目任務(wù)中。3.2.2 空中區(qū)域性環(huán)境探測(cè)(ARES)火星飛行器

2004 年美國(guó)提出了空中區(qū)域性環(huán)境探測(cè)計(jì)劃(Aerial Regional-scale Environmental Survey),并進(jìn)行了原理樣機(jī)的地面驗(yàn)證試驗(yàn)。由于火星表面大氣稀薄,故采用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源,以克服相關(guān)難題。以飛行的方式可以到達(dá)一些極端復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行探測(cè),對(duì)火星實(shí)現(xiàn)較為全面的覆蓋。得益于翼身融合技術(shù)和較大的展弦比,ARES飛行器擁有良好的氣動(dòng)特性,可在火星表面完成較大范圍的一次性探測(cè)任務(wù)。通過(guò)其攜帶的高分辨率攝像機(jī),可以在飛行過(guò)程中得到高分辨率圖像數(shù)據(jù)。飛行器以L(fǎng)i-SO2電池為電子設(shè)備供電,以雙組元液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置,故不可重復(fù)使用。飛行器由進(jìn)入艙攜帶進(jìn)入火星大氣,在離地 8 km 處同進(jìn)入艙分離并減速下降,并在離地 2 km 時(shí)進(jìn)入巡航飛行狀態(tài),巡航速度為 145 m/s,飛行時(shí)間約為 1 h,航程最大可達(dá)600 km[14-16]。ARES 飛行器的飛行效果和總體任務(wù)路線(xiàn)如圖3所示。3.2.3 火星滑翔機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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