李懿德, 陈振知, 梁艳迁, 古艳峰, 汪轶俊
(1. 上海宇航系统工程研究所,上海,201109;2. 上海航天技术研究院,上海,201109)
在行星际探测领域,月球在近几十年里是一个重要的目标,未来仍将被国际宇航界重视[1~3]。以月球中继卫星发射任务为例,国际上已论证了多种方案。1993年,宾夕法尼亚州立大学的Melton等人提出了ECHO项目,用德尔塔-2运载火箭Φ2.9 m整流罩构型发射一颗自旋稳定的月球中继星[4]。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的格伦研究中心策划使用宇宙神-5 401火箭Φ4 m整流罩构型以一箭双星方式发射月球中继卫星COMPASS[5]。科罗拉多航天飞行动力学研究中心和微小卫星系统公司基于TacSat-2卫星平台提出了一种月球通信与导航卫星解决方案用于月球南极探测,卫星重约400 kg,用SpaceX公司猎鹰-9运载火箭一箭双星发射[6]。近年来,欧洲航天局论证了FARSIDE月球背面着陆探测项目,其中月球中继星采用Myriad微纳卫星平台,整星质量约为250 kg,计划使用俄罗斯联盟-ST运载火箭/弗雷盖特上面级或阿里亚娜-5运载火箭搭载发射[7]。
目前,立方星越来越多地被应用于月球与深空探测任务。亚利桑那州立大学正在研制一颗6U立方星LunaH-Map,用于月表水冰的探测研究[8]。美国国家航空航天局喷气推进实验室提出了一种6U探月立方星方案,用于月球极地测绘研究和新技术演示验证,这两颗立方星都将随美国新一代太空发射系统(Space Launch System,SLS)运载火箭猎户座飞船任务搭载发射[9]。此次任务预计共搭载13颗立方星,全部挂载在上面级适配器内壁上,除了NASA的研究项目外还包括企业和国际合作伙伴的搭载星[10~12]。……