月面基地的帖子有点火，凑个热闹：月面探测及生产基地的 ...

2.2.2.3月球探测工程实施的第二阶段任务
经过第一阶段的工作，建立了月球前哨站。第二阶段的工作目标是利用月球前哨站开展多人登月长期月球探测任务（如30至180天的月面长期调查任务）。
人类对月球的认识是通过过去的月球探测任务、地球观测和科学家的研究工作来获得，在过去探测过程所获得的认识和经验是间接的、局部的（或月球某点上的）。对于下步的月球开发，这些经验是不够的，只有派人到月球上参与调查和实践，由此获得的经验才是最直接的、最符合实际的。美国已在20世纪就实现了载人登月，但到21世纪又启动载人登月计划，笔者认为美国为未来月球的开发欲获取直接的、宝贵的经验。
（1）建立一个有人值守的永久月球前哨站
对无人值守永久月球前哨站中的一些设施（如气、水、电等），在航天员直接操作下，使这些设备达到正常的工作状态并投入使用。
由航天员在前哨站里完成生命保障系统的设施的安装、调试、试运行、正常运行等工作，为下一阶段的任务创造条件。
（2）开展航天员直接参与下的月球探测任务
在月球探测任务阶段（尤其是绕月飞行的一些月球探测任务）的一些任务所获得的数据和经验基本是间接的（如月球地质形貌的测绘，月壤或月岩采样返回后的实验室分析研究等）。为了获得更真实和直接的数据与经验，需要航天员在月球环境下的直接参与。
为了在月球上建立人类永久基地，需要对月球进行广泛调查。现场工作是对月球表面和次表面地质结构做实地调查，包括描绘、样品钻探、岩石样品采集、现场分析和记录等。现场工作的目的是全面获得地质形成过程的了解并找到一些重要的资源（如水/冰、挥发性物质、矿石）。大部分的工作仍可由机器人去完成，但有些重要现场作业仍需要航天员的现场作业。
（3）航天员直接参与下的月球探测工程实验任务
这些任务主要是为月球探测工程第三阶段任务的实施（即建立大型的月球生活和工作基地）做准备。
月球探测工程面临许多工程学的挑战，需要研究新技术能够以最小的成本和副作用在月球上有效地运行。在月球探测上所取得的新技术也可用于太阳系其它地方的探测研究，也可用于地球自身问题的解决。
由于在月球上空没有空气，意味着对有害的辐射和微流星没有防护，设备产生的排热无法通过空气对流进行排放，如润滑油（或脂）在月球真空环境中很容易挥发，另外还遭受温度极差的影响（热应力），这些条件为设备的设计提出了严峻的挑战。在月球风化层的最上层是月球尘埃，月球尘埃容易与航天服、机器人和其它设备粘接，月球尘埃污染对设备的正常运行带来危害，如使运动件磨损和光学件模糊等。一般来说，月球是寂静的，不会出现月球尘埃弥漫现象，但是当出现扰动（如开采中的爆破、火箭排气）都会扬起月球尘埃飞溅（速度高、影响范围大）。因此，月球尘埃对人构成了极大威胁（容易得呼吸疾病）。
由于月球重力低，所以在月球上建造各种设施所需的材料远低于地球上建造相似结构所需量少；在月球上发射航天器所需能量也远少于地球上发射所需能量；人在月球上行走感觉比较轻松；在月球上物质运输非常方便。NASA约翰逊空间中心的Tom Sullivan博士在低重力环境下做气动传输实验，NASA也再KC-135飞机上进行了飞行实验，空气垂直提升传送技术在0.16g重力下（为月球的重力）只需约一半的压力（与1g的重力场下相比）。另外，在0.16g重力下，“窒息”速度低2~3倍，水平跳跃速度也低2~3倍，这意味着需要比较低的流动速度。因此，在0.16g重力下，以不到在1g重力下的流量的一半值就能够传送2倍的质量。
由于月球特殊的环境，许多在地球上成熟的技术在用于月球开发前都需要进行一定的改进并在月球上进行验证。
l         月球表面开采技术的研究
大家普遍认为相对于月球岩石来说，月球土壤是一种很好的加工原料，因为土壤无须爆破和碾碎。因此在月球上开采的问题就变为如何采挖月球土壤并把它运送到传输系统中。但从Apollo钻孔和采样的数据表明要在月球表面凿孔是一件很困难的事，因为月球土壤的粘性很大。在开始采挖时，上面只有几厘米很容易凿挖，当达到15厘米深度时，土壤开始板结，开挖所需的动力激增。因此在月球风化层开采中所遇到的问题需要进行深入地研究。但由于月球重力的较小，不存在锈蚀和地下水，月球地下温度不会象地球一样随着深度增加而增加。月球上没有“坚固的岩床”，一般来说，月球岩石比地球岩石易碎。由于月球无空气，易采用压缩气体来产生脉冲气动力。从上述因素分析来看，在月球进行开采比在地球上开采绝大多数情况下来得容易。在月球上具有良好前景的开采技术：旋转钢丝刷技术、钢丝钻探技术等。由美国的Los Alamos National Laboratory于1985年成功地研制一种称为“subselene”的设备可用于风化层的钻孔，当在钻孔的过程中使孔壁烧结。
l         月球表面运输技术的研究
需要建立一个运输系统，负责把原材料运到月球基地的加工场所。在一个未经处理的月球表面进行挖掘和托运作业时，考虑到月球尘埃问题，要求限制作业载荷和速度。可用风化层原料生产砖块，并用砖块修筑一些道路和作业现场。
第一种可能的运输工具是遥操作轮式机器人，通过遥操作翻斗卡车把原材料从挖掘现场运送到传送系统中，再由传送系统运送到基地的加工现场。
第二种可能的运输工具是月球铁路，可实现原材料长距离的运输。铁路运输具有如下优点：运量大、速度快、成本低、运行距离长和最少的遥操作。
第三种可能的运输工具是气动传输系统。像铲斗升降机、螺旋进料机、传送带和其它机械传送机构很难适应风化层的粘性，而且这些机械在真空中的润滑问题也很难解决。而气动传输可满足这样的环境要求。在物质运输过程中只需保持管路系统的压力要求。在气动传输系统中只需几磅的空气就可将物质传送很远的距离，如在一个直径为2英寸的管路中，只需3.4㎏的空气就可在4584英尺长上维持14.7psi的压力。在气动传输系统中可配置一台气动式粒度分级器，可用于物料的粒度分级。气动式粒度分级器替代振动筛。在气动式粒度分级器系统中，强迫空气流经放置在来料进口下方的不同目数的筛网，由于在整个沿程中压力逐渐下降，尺寸过大的粒子在开始段就沉降下来，而较细的粒子在后续段沉降下来，以达到物料粒度分级的目的。
第四中可能的运输工具是机械弹道运输系统。机械弹道运输也称弹弓式运输或先进罗马式飞机弹射器运输。在开采场地和加工场地之间只有几公里的距离情况下，可采用高强度绳系（如KEVLAR）或带货篮的刚性旋转臂的展开来运送原材料或小包裹货物。在月球盆地上进行开采，也可以采用机械弹道运输方式把开采到的矿物质或冰块运到月球高地上。
l         月球表面的选矿工艺方法研究：选矿工艺方法包括磁分离、重力分离和月球上制氧等方法。
l         从月球矿石或月壤中提取物质的技术或方法研究
氧是一种最重要的元素之一，它是生命保障系统的基本物质，也可用做火箭推进剂。氧可从月球岩石和土壤的氧化物原料提取。必须强调的一点就是从风化层中提取氧的过程中也会产生非常重要的元素，如硅、铝、铁、钛等。另外，还将产生由太阳风沉积在风化层中的元素，如碳、氦和氮。用风化层来制取氧和金属的技术有还原和电解技术。
另一种有效方法是离子溅射技术，它是一种高温、一步精炼的方法，能够从风化层原料中直接提取纯元素。离子溅射能够获得的元素有硅、铝、铁、氢和碳等，而这些元素又将成为生产计算机、电缆、建筑材料、塑料等等的原材料。但是离子溅射要求很高的温度，需要消耗大量的电能。为了要获得高温的要求，首先在月球上生产聚光镜并制造月球太阳炉。也可用月球材料生产太阳电池，把太阳电池所生产的电能传送到太阳能电网上。随着月球太阳能电网的发展，电能的供应足以满足还原和电解技术的需要。
l         月球制造加工技术
在月球探测工程初期，所有的设施都是从地球发射而至，如遥操作机器人、遥操作太阳能电池生产设施等。在月球探测工程的中后期，应该考虑在月球上生产一些生产和生活设备。
在开始时，人类没有在月球环境中的生产经验，最初的生产制造方法有烧结、冶炼技术等。在使用这些方法时，应该考虑一些加热和冷却设备适应月球环境。如把月球风化层加热至1000K，太阳风轻质气体（如氢气）将释放出来；加热温度到1500K可用于陶瓷生产的烧结方法；加热温度到2000K可用于冶炼方法。首先可以用冶炼方法来生产各种模具和玻璃产品。
一旦在月球上获得了生产制造的经验，我们才可能生产大量的不同产品，如车床、钻床、电动机和其它的生产工具。当我们可以从风化层中提取原材料并能在月球上制造生产工具，实现完全自给自主，就再无须从地球上运送任何生产设备。我们可以用月球机器人生产机器人、计算机和建筑材料等。
l         月球环境下的有机化合物合成技术研究
要实现人类在月球上生活，在化学工程需要有许多的创新。在地球上很丰富的有机化合物而在月球上不知是否存在。当风化层被开采用于金属和氧的加工，风化层中也截获了太阳风的碳和其它元素，这些元素成为月球化学工业的原材料。在此阶段，可以开展一些简单的有机化合物合成技术的研究，如用碳、氧和氢可制造简单的有机化合物，如甲醛（HCHO）和乙烯（C2H4）。我们知道这两种化合物可用于生产基础食物（如糖、脂肪酸和氨基酸）和塑料。
l         月球环境下的卫生保健技术研究
在月球基地建设中，需要人类的大量参与。由于受医疗条件的限制，即使我们选用健康的年轻人和中年人参加月球基地建设，但在月球上人的卫生保健也是迫切的。为了实现一种基本的全天时的全面的医疗服务，一是考虑在月球上配备一支数量最小的医务人员队伍，开展现场的医疗服务；二是充分考虑利用地球医疗专家资源，发展远程医疗技术即在月球上工作的医生和技术人员能够实时地与地球上的专家进行通信联系，如完成一些外科手术和其它复杂的医疗任务。另外考虑发展卫生医疗自动监控系统以部分地取代医务人员的工作。
还有一项重要工作避免传染疾病感染月球的生态圈。要做到这一点，我们应该采用传染病诊断技术对要前往月球之前的人和货物进行严格检查。
l         月球环境下的生命保障系统技术研究
在地球上进行长达90天的局部再生闭环居住试验，但是完全能在月球环境中可靠运行的生命保障系统是一个巨大的系统工程，需要大量的技术支持。利用现有的生命保障技术，要实现大于60~90天的人登月任务需要定期地从地球上进行可消耗物质补给。
要实现人在月球长期居住，需要采用先进的控制和监控技术对包括空气、水、种植再生系统和垃圾管理系统实施长期监控（也称之为受控生态生命保障系统）。受控生态生命保障系统（CELSS：Controlled ecological life support systems）设计关键技术是在月球建立种植系统。在地球空间站上进行植物和其它农作物的微重力环境生长实验，这只是一些阶段性实验，还没有完成植物成熟周期的实验（即从种子到果实）。另外在月球土壤上进行大量的植物种植实验（包括整个成熟周期），在实验过程中开展多环境变量对植物生长影响的研究，包括湿度、温度、大气成分、空气气流、照明和施肥等，同时也必须开展月球重力对植物生长影响的评价研究。
在月球基地开发初期，在月球风化层的开采和加工过程中将产生大量的碳、氢、氧、磷、硫磺和其它元素，这些是生命保障系统所必需的物质。我们可以利用这些物质给月球种植系统补充空气和植物生长的营养。
在月球上建立小规模的受控生态生命保障系统，开展植物和动物在受控生态生命保障系统的联合生长实验，也开展多物种实验，并进行物种优化工作（哪些可在一起？哪些需要分开？），环境参数（湿度、温度、大气成分、空气气流、照明）的哪种设置将有利于物种的生长。
培养适应月球环境的新物种和开发空气、水和垃圾的月球再生技术是建立受控生态生命保障系统的关键技术，这些技术在建立月球生产和生活基地之前，应该进行充分的月球环境实验，以评价生命保障系统技术的有效性和可靠性。只有在月球上建立了可靠的受控生态生命保障系统后，才能考虑大规模地人类月球居住计划。
l         在月球上开展天文探测技术的研究
地球基地望远镜天文观测受到大气的严重限制，出现使图形扭曲和主要电磁谱段削弱。而在地球轨道空间进行天文观测是一种最有效的手段。因为技术进步使在空间进行天文观测成为现实，已经把各种谱段天文望远镜放到地球轨道上，如IRAS天文观测卫星、开普敦望远镜和哈勃望远镜等，这些望远镜的分辨能力高于地球基地望远镜，图象质量远高于地球基地望远镜。但是，地球轨道仍不是一个理想的天文观测场所，不是一个完全稳定的观测平台，它本身需要运动，受到太阳系重力场的作用位置会漂移。另外，它还受到其它扰动力的影响，如地球大气的弱扰动和太阳光压。尽管我们可以采取措施使这种轨道望远镜的不定运动做到最小，如陀螺仪或反应控制射流等措施，但是地球轨道望远镜的分辨能力受到由于姿态校正力所诱发的运动的影响，对于轨道望远镜，当观测物体处于日食情况下，则天体观测工作中断。地球轨道望远镜维修很困难，工作寿命也有限，它们的寿命受到可消耗工作介质的影响，如液氦制冷介质。而且它们也容易受到碎片或微流星体的撞击、热应力、宇宙射线、太阳耀斑和高能粒子等损害。最后，把望远镜运送到轨道上成本很高。
月球是一个开展天文观测的理想场所，是人类进行天文观测的首选科学研究基地。在月球上进行天文观测的最大好处之一就是能够完全使用干涉测量技术，而干涉测量的综合分辨率比任何单台望远镜的分辨率高几个数量级。在月球上还可以组建望远镜干涉测量网（指在月球上某一经度上以某一间隔布置望远镜），其综合分辨率的极大提高不仅可用来对某一恒星周围的行星进行探测，而且还可就该行星的地质特征进行探测。
在月球南极和北极区域，长期处于阴影下的坑底温度很低而且基本不变（达到－230°C），这为红外望远镜所需的低温环境提供了一个理想的条件。在月球的远侧没有来自地球的无线电干涉，是无线电望远镜工作的理想场所。
尽管在月球上进行天文观测有众多优势，但是由于距离太远，发射成本非常之高，这限制了它的发展。除了发射成本之外，还有电源和通信问题。在月夜期间，太阳电池板不能向望远镜供电。工作在月球远侧的望远镜通信非常困难。望远镜发射成本问题可以有最好的解决办法，如在月球上建造月球基地，利用月球上的材料（风化层材料）研制望远镜，如无线电望远镜的主结构可用月球上的铁或铝制造，可见光望远镜的镜子可用月球的玻璃和沙子制造。如果在月球基地所有的基础设施（运输、通讯和电源供应等）都齐备，那么望远镜就可在月球上制造、工作和维护等。
l         月球上的电力技术研究
电能是月球开发的血液。如果在月球上没有电力系统，每个任务都有本身的电源供应（即由航天器携带），那运输成本非常之高，任务的范围和寿命也受到约束。只有月球电力的供应有富余并能持续供应，那月球探测的物质和科学两个方面的利益才有可能实现。因此月球工程的首要目标是在月球上建立月球电力网络和有关的应用系统。在月球上电力供应有两个方案：核反应堆和光电池。太阳能电池是近期和长期月球探测与开发的可能电力来源。
月球上发电的第一个方案可能是核反应堆。首先，在核反应堆设计与安全运行上积累了许多知识和经验，这些知识可直接用于月球核反应堆的设计和安全运行；其次，核反应堆能够提供100Kw~1MW电能的持续供应，可满足月球基地开发初期的电力要求；第三，一个核反应堆的所有部件可在地球制造和试验，并用现有的火箭技术运送到月球上。但是一个能够飞行的核反应堆的设计、试验、制造和发射运输成本是非常昂贵的，而且研制周期很长。也存在潜在的风险，当出现发射事故，会污染大气和海洋。
月球上发电的第二个方案是太阳能电池。月球上有充足的太阳光，光照度基本为一个常量，而且无遮挡。可以利用月球上丰富的资源生产太阳能电池。月球太阳能发电基地产生的电能达万亿瓦，等于或超过目前地球所有电厂发电量的总和。
研究沿着月球圆周方向建立电力网络技术的研究。沿着月球圆周方向、以一定的间隔布置太阳能电池板，组建太阳能电力网络，在该网络中，在任一时间里确保50%的太阳能电池板在太阳光照射区，目的是实现持续的发电。
开展向地球输送电力的传输技术研究。先把太阳能转变为电能，然后把电能转变为微波能，再把微波束向地球接收站发送，微波能再转变为电能，电能向地球电网输送。
l         月球上通信技术的研究
目的是研究月球基地内、基地间、基地与地球的通信问题。另一个目的是解决月球远侧与地球通信难的问题。可以在月球基地上利用月球当地资源来生产各种点心设备，以建立起一个集数据、语音和视频为一体的月球电信网络，如光纤、微波通路和激光通路等。月球电信网络建设可与电力网、铁路网的建设同步进行。
l         开展月球上热力传输和存储技术的研究
月球表面当受太阳照射时温度将达到一百多度，而在月坑中由于处于阴影区其温度在负一百多度，这是一个天然的热源和冷源。
应该研究在月球环境下的热泵和热管技术，把热能收集起来，为基地的生产服务。
l         开展宇宙射线辐射学的研究
由于在月球上无大气，宇宙射线和太阳风将毫无阻挡地到达月球表面。我们可以把传感器直接放置在月球表面以探测宇宙射线和太阳风。
l         开展粒子物理学研究
在月球上可能建造的大型科学研究项目是一个超导粒子加速器，用于亚原子的研究。在月球表面下建造一个直径20~100km的结构，充分利用月球风化层的防护和风化层中恒温的优势。碰撞机的运行可大大地简化，因为月球本身为真空环境。
l         开展月球心理学和社会学的研究
第一批来到月球上的人由于遭受空间限制、孤独和有限的供应等影响（这种感觉犹如在地球南极基地开展科学探险）出现紧张。月球基地承担人在月球环境下心理反应的研究工作，随着探月任务的深入，我们心理学研究工作重点转移到如何使人适应月球环境上，如何改进居住环境和工作条件。在群体行为上也开展相似的科学研究，对来自不同的文化、宗教、民族和其它背景的人们在月球基地建造和月球探测中的相互关系开展研究。通过在月球基地上人口的增加，为社会科学家进行群体行为评价提供了条件，研究的结果有助于改进人类月球定居的结构（方式）。


2.2.2.3月球探测工程实施的第二阶段任务
经过第一阶段的工作，建立了月球前哨站。第二阶段的工作目标是利用月球前哨站开展多人登月长期月球探测任务（如30至180天的月面长期调查任务）。
人类对月球的认识是通过过去的月球探测任务、地球观测和科学家的研究工作来获得，在过去探测过程所获得的认识和经验是间接的、局部的（或月球某点上的）。对于下步的月球开发，这些经验是不够的，只有派人到月球上参与调查和实践，由此获得的经验才是最直接的、最符合实际的。美国已在20世纪就实现了载人登月，但到21世纪又启动载人登月计划，笔者认为美国为未来月球的开发欲获取直接的、宝贵的经验。
（1）建立一个有人值守的永久月球前哨站
对无人值守永久月球前哨站中的一些设施（如气、水、电等），在航天员直接操作下，使这些设备达到正常的工作状态并投入使用。
由航天员在前哨站里完成生命保障系统的设施的安装、调试、试运行、正常运行等工作，为下一阶段的任务创造条件。
（2）开展航天员直接参与下的月球探测任务
在月球探测任务阶段（尤其是绕月飞行的一些月球探测任务）的一些任务所获得的数据和经验基本是间接的（如月球地质形貌的测绘，月壤或月岩采样返回后的实验室分析研究等）。为了获得更真实和直接的数据与经验，需要航天员在月球环境下的直接参与。
为了在月球上建立人类永久基地，需要对月球进行广泛调查。现场工作是对月球表面和次表面地质结构做实地调查，包括描绘、样品钻探、岩石样品采集、现场分析和记录等。现场工作的目的是全面获得地质形成过程的了解并找到一些重要的资源（如水/冰、挥发性物质、矿石）。大部分的工作仍可由机器人去完成，但有些重要现场作业仍需要航天员的现场作业。
（3）航天员直接参与下的月球探测工程实验任务
这些任务主要是为月球探测工程第三阶段任务的实施（即建立大型的月球生活和工作基地）做准备。
月球探测工程面临许多工程学的挑战，需要研究新技术能够以最小的成本和副作用在月球上有效地运行。在月球探测上所取得的新技术也可用于太阳系其它地方的探测研究，也可用于地球自身问题的解决。
由于在月球上空没有空气，意味着对有害的辐射和微流星没有防护，设备产生的排热无法通过空气对流进行排放，如润滑油（或脂）在月球真空环境中很容易挥发，另外还遭受温度极差的影响（热应力），这些条件为设备的设计提出了严峻的挑战。在月球风化层的最上层是月球尘埃，月球尘埃容易与航天服、机器人和其它设备粘接，月球尘埃污染对设备的正常运行带来危害，如使运动件磨损和光学件模糊等。一般来说，月球是寂静的，不会出现月球尘埃弥漫现象，但是当出现扰动（如开采中的爆破、火箭排气）都会扬起月球尘埃飞溅（速度高、影响范围大）。因此，月球尘埃对人构成了极大威胁（容易得呼吸疾病）。
由于月球重力低，所以在月球上建造各种设施所需的材料远低于地球上建造相似结构所需量少；在月球上发射航天器所需能量也远少于地球上发射所需能量；人在月球上行走感觉比较轻松；在月球上物质运输非常方便。NASA约翰逊空间中心的Tom Sullivan博士在低重力环境下做气动传输实验，NASA也再KC-135飞机上进行了飞行实验，空气垂直提升传送技术在0.16g重力下（为月球的重力）只需约一半的压力（与1g的重力场下相比）。另外，在0.16g重力下，“窒息”速度低2~3倍，水平跳跃速度也低2~3倍，这意味着需要比较低的流动速度。因此，在0.16g重力下，以不到在1g重力下的流量的一半值就能够传送2倍的质量。
由于月球特殊的环境，许多在地球上成熟的技术在用于月球开发前都需要进行一定的改进并在月球上进行验证。
l         月球表面开采技术的研究
大家普遍认为相对于月球岩石来说，月球土壤是一种很好的加工原料，因为土壤无须爆破和碾碎。因此在月球上开采的问题就变为如何采挖月球土壤并把它运送到传输系统中。但从Apollo钻孔和采样的数据表明要在月球表面凿孔是一件很困难的事，因为月球土壤的粘性很大。在开始采挖时，上面只有几厘米很容易凿挖，当达到15厘米深度时，土壤开始板结，开挖所需的动力激增。因此在月球风化层开采中所遇到的问题需要进行深入地研究。但由于月球重力的较小，不存在锈蚀和地下水，月球地下温度不会象地球一样随着深度增加而增加。月球上没有“坚固的岩床”，一般来说，月球岩石比地球岩石易碎。由于月球无空气，易采用压缩气体来产生脉冲气动力。从上述因素分析来看，在月球进行开采比在地球上开采绝大多数情况下来得容易。在月球上具有良好前景的开采技术：旋转钢丝刷技术、钢丝钻探技术等。由美国的Los Alamos National Laboratory于1985年成功地研制一种称为“subselene”的设备可用于风化层的钻孔，当在钻孔的过程中使孔壁烧结。
l         月球表面运输技术的研究
需要建立一个运输系统，负责把原材料运到月球基地的加工场所。在一个未经处理的月球表面进行挖掘和托运作业时，考虑到月球尘埃问题，要求限制作业载荷和速度。可用风化层原料生产砖块，并用砖块修筑一些道路和作业现场。
第一种可能的运输工具是遥操作轮式机器人，通过遥操作翻斗卡车把原材料从挖掘现场运送到传送系统中，再由传送系统运送到基地的加工现场。
第二种可能的运输工具是月球铁路，可实现原材料长距离的运输。铁路运输具有如下优点：运量大、速度快、成本低、运行距离长和最少的遥操作。
第三种可能的运输工具是气动传输系统。像铲斗升降机、螺旋进料机、传送带和其它机械传送机构很难适应风化层的粘性，而且这些机械在真空中的润滑问题也很难解决。而气动传输可满足这样的环境要求。在物质运输过程中只需保持管路系统的压力要求。在气动传输系统中只需几磅的空气就可将物质传送很远的距离，如在一个直径为2英寸的管路中，只需3.4㎏的空气就可在4584英尺长上维持14.7psi的压力。在气动传输系统中可配置一台气动式粒度分级器，可用于物料的粒度分级。气动式粒度分级器替代振动筛。在气动式粒度分级器系统中，强迫空气流经放置在来料进口下方的不同目数的筛网，由于在整个沿程中压力逐渐下降，尺寸过大的粒子在开始段就沉降下来，而较细的粒子在后续段沉降下来，以达到物料粒度分级的目的。
第四中可能的运输工具是机械弹道运输系统。机械弹道运输也称弹弓式运输或先进罗马式飞机弹射器运输。在开采场地和加工场地之间只有几公里的距离情况下，可采用高强度绳系（如KEVLAR）或带货篮的刚性旋转臂的展开来运送原材料或小包裹货物。在月球盆地上进行开采，也可以采用机械弹道运输方式把开采到的矿物质或冰块运到月球高地上。
l         月球表面的选矿工艺方法研究：选矿工艺方法包括磁分离、重力分离和月球上制氧等方法。
l         从月球矿石或月壤中提取物质的技术或方法研究
氧是一种最重要的元素之一，它是生命保障系统的基本物质，也可用做火箭推进剂。氧可从月球岩石和土壤的氧化物原料提取。必须强调的一点就是从风化层中提取氧的过程中也会产生非常重要的元素，如硅、铝、铁、钛等。另外，还将产生由太阳风沉积在风化层中的元素，如碳、氦和氮。用风化层来制取氧和金属的技术有还原和电解技术。
另一种有效方法是离子溅射技术，它是一种高温、一步精炼的方法，能够从风化层原料中直接提取纯元素。离子溅射能够获得的元素有硅、铝、铁、氢和碳等，而这些元素又将成为生产计算机、电缆、建筑材料、塑料等等的原材料。但是离子溅射要求很高的温度，需要消耗大量的电能。为了要获得高温的要求，首先在月球上生产聚光镜并制造月球太阳炉。也可用月球材料生产太阳电池，把太阳电池所生产的电能传送到太阳能电网上。随着月球太阳能电网的发展，电能的供应足以满足还原和电解技术的需要。
l         月球制造加工技术
在月球探测工程初期，所有的设施都是从地球发射而至，如遥操作机器人、遥操作太阳能电池生产设施等。在月球探测工程的中后期，应该考虑在月球上生产一些生产和生活设备。
在开始时，人类没有在月球环境中的生产经验，最初的生产制造方法有烧结、冶炼技术等。在使用这些方法时，应该考虑一些加热和冷却设备适应月球环境。如把月球风化层加热至1000K，太阳风轻质气体（如氢气）将释放出来；加热温度到1500K可用于陶瓷生产的烧结方法；加热温度到2000K可用于冶炼方法。首先可以用冶炼方法来生产各种模具和玻璃产品。
一旦在月球上获得了生产制造的经验，我们才可能生产大量的不同产品，如车床、钻床、电动机和其它的生产工具。当我们可以从风化层中提取原材料并能在月球上制造生产工具，实现完全自给自主，就再无须从地球上运送任何生产设备。我们可以用月球机器人生产机器人、计算机和建筑材料等。
l         月球环境下的有机化合物合成技术研究
要实现人类在月球上生活，在化学工程需要有许多的创新。在地球上很丰富的有机化合物而在月球上不知是否存在。当风化层被开采用于金属和氧的加工，风化层中也截获了太阳风的碳和其它元素，这些元素成为月球化学工业的原材料。在此阶段，可以开展一些简单的有机化合物合成技术的研究，如用碳、氧和氢可制造简单的有机化合物，如甲醛（HCHO）和乙烯（C2H4）。我们知道这两种化合物可用于生产基础食物（如糖、脂肪酸和氨基酸）和塑料。
l         月球环境下的卫生保健技术研究
在月球基地建设中，需要人类的大量参与。由于受医疗条件的限制，即使我们选用健康的年轻人和中年人参加月球基地建设，但在月球上人的卫生保健也是迫切的。为了实现一种基本的全天时的全面的医疗服务，一是考虑在月球上配备一支数量最小的医务人员队伍，开展现场的医疗服务；二是充分考虑利用地球医疗专家资源，发展远程医疗技术即在月球上工作的医生和技术人员能够实时地与地球上的专家进行通信联系，如完成一些外科手术和其它复杂的医疗任务。另外考虑发展卫生医疗自动监控系统以部分地取代医务人员的工作。
还有一项重要工作避免传染疾病感染月球的生态圈。要做到这一点，我们应该采用传染病诊断技术对要前往月球之前的人和货物进行严格检查。
l         月球环境下的生命保障系统技术研究
在地球上进行长达90天的局部再生闭环居住试验，但是完全能在月球环境中可靠运行的生命保障系统是一个巨大的系统工程，需要大量的技术支持。利用现有的生命保障技术，要实现大于60~90天的人登月任务需要定期地从地球上进行可消耗物质补给。
要实现人在月球长期居住，需要采用先进的控制和监控技术对包括空气、水、种植再生系统和垃圾管理系统实施长期监控（也称之为受控生态生命保障系统）。受控生态生命保障系统（CELSS：Controlled ecological life support systems）设计关键技术是在月球建立种植系统。在地球空间站上进行植物和其它农作物的微重力环境生长实验，这只是一些阶段性实验，还没有完成植物成熟周期的实验（即从种子到果实）。另外在月球土壤上进行大量的植物种植实验（包括整个成熟周期），在实验过程中开展多环境变量对植物生长影响的研究，包括湿度、温度、大气成分、空气气流、照明和施肥等，同时也必须开展月球重力对植物生长影响的评价研究。
在月球基地开发初期，在月球风化层的开采和加工过程中将产生大量的碳、氢、氧、磷、硫磺和其它元素，这些是生命保障系统所必需的物质。我们可以利用这些物质给月球种植系统补充空气和植物生长的营养。
在月球上建立小规模的受控生态生命保障系统，开展植物和动物在受控生态生命保障系统的联合生长实验，也开展多物种实验，并进行物种优化工作（哪些可在一起？哪些需要分开？），环境参数（湿度、温度、大气成分、空气气流、照明）的哪种设置将有利于物种的生长。
培养适应月球环境的新物种和开发空气、水和垃圾的月球再生技术是建立受控生态生命保障系统的关键技术，这些技术在建立月球生产和生活基地之前，应该进行充分的月球环境实验，以评价生命保障系统技术的有效性和可靠性。只有在月球上建立了可靠的受控生态生命保障系统后，才能考虑大规模地人类月球居住计划。
l         在月球上开展天文探测技术的研究
地球基地望远镜天文观测受到大气的严重限制，出现使图形扭曲和主要电磁谱段削弱。而在地球轨道空间进行天文观测是一种最有效的手段。因为技术进步使在空间进行天文观测成为现实，已经把各种谱段天文望远镜放到地球轨道上，如IRAS天文观测卫星、开普敦望远镜和哈勃望远镜等，这些望远镜的分辨能力高于地球基地望远镜，图象质量远高于地球基地望远镜。但是，地球轨道仍不是一个理想的天文观测场所，不是一个完全稳定的观测平台，它本身需要运动，受到太阳系重力场的作用位置会漂移。另外，它还受到其它扰动力的影响，如地球大气的弱扰动和太阳光压。尽管我们可以采取措施使这种轨道望远镜的不定运动做到最小，如陀螺仪或反应控制射流等措施，但是地球轨道望远镜的分辨能力受到由于姿态校正力所诱发的运动的影响，对于轨道望远镜，当观测物体处于日食情况下，则天体观测工作中断。地球轨道望远镜维修很困难，工作寿命也有限，它们的寿命受到可消耗工作介质的影响，如液氦制冷介质。而且它们也容易受到碎片或微流星体的撞击、热应力、宇宙射线、太阳耀斑和高能粒子等损害。最后，把望远镜运送到轨道上成本很高。
月球是一个开展天文观测的理想场所，是人类进行天文观测的首选科学研究基地。在月球上进行天文观测的最大好处之一就是能够完全使用干涉测量技术，而干涉测量的综合分辨率比任何单台望远镜的分辨率高几个数量级。在月球上还可以组建望远镜干涉测量网（指在月球上某一经度上以某一间隔布置望远镜），其综合分辨率的极大提高不仅可用来对某一恒星周围的行星进行探测，而且还可就该行星的地质特征进行探测。
在月球南极和北极区域，长期处于阴影下的坑底温度很低而且基本不变（达到－230°C），这为红外望远镜所需的低温环境提供了一个理想的条件。在月球的远侧没有来自地球的无线电干涉，是无线电望远镜工作的理想场所。
尽管在月球上进行天文观测有众多优势，但是由于距离太远，发射成本非常之高，这限制了它的发展。除了发射成本之外，还有电源和通信问题。在月夜期间，太阳电池板不能向望远镜供电。工作在月球远侧的望远镜通信非常困难。望远镜发射成本问题可以有最好的解决办法，如在月球上建造月球基地，利用月球上的材料（风化层材料）研制望远镜，如无线电望远镜的主结构可用月球上的铁或铝制造，可见光望远镜的镜子可用月球的玻璃和沙子制造。如果在月球基地所有的基础设施（运输、通讯和电源供应等）都齐备，那么望远镜就可在月球上制造、工作和维护等。
l         月球上的电力技术研究
电能是月球开发的血液。如果在月球上没有电力系统，每个任务都有本身的电源供应（即由航天器携带），那运输成本非常之高，任务的范围和寿命也受到约束。只有月球电力的供应有富余并能持续供应，那月球探测的物质和科学两个方面的利益才有可能实现。因此月球工程的首要目标是在月球上建立月球电力网络和有关的应用系统。在月球上电力供应有两个方案：核反应堆和光电池。太阳能电池是近期和长期月球探测与开发的可能电力来源。
月球上发电的第一个方案可能是核反应堆。首先，在核反应堆设计与安全运行上积累了许多知识和经验，这些知识可直接用于月球核反应堆的设计和安全运行；其次，核反应堆能够提供100Kw~1MW电能的持续供应，可满足月球基地开发初期的电力要求；第三，一个核反应堆的所有部件可在地球制造和试验，并用现有的火箭技术运送到月球上。但是一个能够飞行的核反应堆的设计、试验、制造和发射运输成本是非常昂贵的，而且研制周期很长。也存在潜在的风险，当出现发射事故，会污染大气和海洋。
月球上发电的第二个方案是太阳能电池。月球上有充足的太阳光，光照度基本为一个常量，而且无遮挡。可以利用月球上丰富的资源生产太阳能电池。月球太阳能发电基地产生的电能达万亿瓦，等于或超过目前地球所有电厂发电量的总和。
研究沿着月球圆周方向建立电力网络技术的研究。沿着月球圆周方向、以一定的间隔布置太阳能电池板，组建太阳能电力网络，在该网络中，在任一时间里确保50%的太阳能电池板在太阳光照射区，目的是实现持续的发电。
开展向地球输送电力的传输技术研究。先把太阳能转变为电能，然后把电能转变为微波能，再把微波束向地球接收站发送，微波能再转变为电能，电能向地球电网输送。
l         月球上通信技术的研究
目的是研究月球基地内、基地间、基地与地球的通信问题。另一个目的是解决月球远侧与地球通信难的问题。可以在月球基地上利用月球当地资源来生产各种点心设备，以建立起一个集数据、语音和视频为一体的月球电信网络，如光纤、微波通路和激光通路等。月球电信网络建设可与电力网、铁路网的建设同步进行。
l         开展月球上热力传输和存储技术的研究
月球表面当受太阳照射时温度将达到一百多度，而在月坑中由于处于阴影区其温度在负一百多度，这是一个天然的热源和冷源。
应该研究在月球环境下的热泵和热管技术，把热能收集起来，为基地的生产服务。
l         开展宇宙射线辐射学的研究
由于在月球上无大气，宇宙射线和太阳风将毫无阻挡地到达月球表面。我们可以把传感器直接放置在月球表面以探测宇宙射线和太阳风。
l         开展粒子物理学研究
在月球上可能建造的大型科学研究项目是一个超导粒子加速器，用于亚原子的研究。在月球表面下建造一个直径20~100km的结构，充分利用月球风化层的防护和风化层中恒温的优势。碰撞机的运行可大大地简化，因为月球本身为真空环境。
l         开展月球心理学和社会学的研究
第一批来到月球上的人由于遭受空间限制、孤独和有限的供应等影响（这种感觉犹如在地球南极基地开展科学探险）出现紧张。月球基地承担人在月球环境下心理反应的研究工作，随着探月任务的深入，我们心理学研究工作重点转移到如何使人适应月球环境上，如何改进居住环境和工作条件。在群体行为上也开展相似的科学研究，对来自不同的文化、宗教、民族和其它背景的人们在月球基地建造和月球探测中的相互关系开展研究。通过在月球基地上人口的增加，为社会科学家进行群体行为评价提供了条件，研究的结果有助于改进人类月球定居的结构（方式）。

2.2.2.4月球探测工程实施的第三阶段任务
月球探测工程实施的第三阶段任务主要目标是建立月球生活和生产基地。
经过第二阶段工程技术的攻关和实验验证后，将进入月球生活和生产基地的全面建设。
在月球基地开发初期，建筑蔽体为半封闭式，以方便设备的运输。在月球基地开发的成熟期，把建筑蔽体建成封闭式地下室，底下室充满惰性气体（如氦-4或氖），以创造一个最佳的机器人工作环境。密封的地下室也可充含氧气的空气以供人居住需要，或充气体的混合物以供农业生产之用。
l         月球生产车间的建设
包括选矿、采矿、运输、加工等设备的安装建设，达到生产要求。
包括各种设备的运行、控制、维护以及生产管理等。
l         生活和生产基地的气、水、电等配套系统的建设
包括气和水的各种管路系统建设，满足生产设备的工作要求。
包括各系统的运行调度、控制、维护等管理。
l         航天员生活健身设施的建设
包括生命保障系统的建设，包括生存环境的生成、再生、废弃物处理、监视和控制等设施。
l         工程实验室的建设
在月球实验室的设计中，还应考虑月球白天和黑夜温度极差的防护，由于明暗过渡、蚀月和月球尘的累积所导致的热冲击条件。在实验室内，除了一些搬运设备、工具和材料之外，实验室里还有配备了照相机和机械臂的遥操作机器人。这些设备和机器将承担探测、采矿和材料的运送，还承担设备的展开或移位等工作。
主要用于开展有关采矿、材料加工的技术或工艺研究（或验证）。
另外，实验室还有一个运行管理的问题，在整个管理活动中，涉及到大量的数据分发、计划协调以及指挥控制等活动，可以考虑借助INTERNET网络通信技术来进行实验室的管理。
l         月球农作物生产车间的建设
经过月球环境下验证的受控生态生命保障系统，用于月球农作物生产车间的建设，完成包括湿度、温度、大气成分等环境成分的生成和控制，完成空气气流、照明和施肥等工作控制，同时开展对农作物生长监控和评价。
包括农作物的采摘、加工、食物封装等，为航天员提供食物。
也包括垃圾再生处理，以处理加工后的废弃物。
经过月球生活和生产基地的建设，已具备了月球开发的能力，并进入月球基地建设后期的大开发阶段。
2.2.2.5月球大开发阶段
经过月球基地的全面建设，具备了航天员在月球生活、生产和实验的各项能力，标志着人类进入了月球大开发阶段即向全月球探测推进。
在向全月球探测推进阶段，还伴随着许多工程建设工作。
l         月球铁路运输网络的建设及运行管理；
l         月球电力网络（沿月球圆周方向或向月球赤道）建设及运行管理；
l         月球通信网络的建设及运行管理；
l         月球热力管路网络的建设及运行管理；
l         月球天文观测网络的建设及运行管理。


2.2.2.4月球探测工程实施的第三阶段任务
月球探测工程实施的第三阶段任务主要目标是建立月球生活和生产基地。
经过第二阶段工程技术的攻关和实验验证后，将进入月球生活和生产基地的全面建设。
在月球基地开发初期，建筑蔽体为半封闭式，以方便设备的运输。在月球基地开发的成熟期，把建筑蔽体建成封闭式地下室，底下室充满惰性气体（如氦-4或氖），以创造一个最佳的机器人工作环境。密封的地下室也可充含氧气的空气以供人居住需要，或充气体的混合物以供农业生产之用。
l         月球生产车间的建设
包括选矿、采矿、运输、加工等设备的安装建设，达到生产要求。
包括各种设备的运行、控制、维护以及生产管理等。
l         生活和生产基地的气、水、电等配套系统的建设
包括气和水的各种管路系统建设，满足生产设备的工作要求。
包括各系统的运行调度、控制、维护等管理。
l         航天员生活健身设施的建设
包括生命保障系统的建设，包括生存环境的生成、再生、废弃物处理、监视和控制等设施。
l         工程实验室的建设
在月球实验室的设计中，还应考虑月球白天和黑夜温度极差的防护，由于明暗过渡、蚀月和月球尘的累积所导致的热冲击条件。在实验室内，除了一些搬运设备、工具和材料之外，实验室里还有配备了照相机和机械臂的遥操作机器人。这些设备和机器将承担探测、采矿和材料的运送，还承担设备的展开或移位等工作。
主要用于开展有关采矿、材料加工的技术或工艺研究（或验证）。
另外，实验室还有一个运行管理的问题，在整个管理活动中，涉及到大量的数据分发、计划协调以及指挥控制等活动，可以考虑借助INTERNET网络通信技术来进行实验室的管理。
l         月球农作物生产车间的建设
经过月球环境下验证的受控生态生命保障系统，用于月球农作物生产车间的建设，完成包括湿度、温度、大气成分等环境成分的生成和控制，完成空气气流、照明和施肥等工作控制，同时开展对农作物生长监控和评价。
包括农作物的采摘、加工、食物封装等，为航天员提供食物。
也包括垃圾再生处理，以处理加工后的废弃物。
经过月球生活和生产基地的建设，已具备了月球开发的能力，并进入月球基地建设后期的大开发阶段。
2.2.2.5月球大开发阶段
经过月球基地的全面建设，具备了航天员在月球生活、生产和实验的各项能力，标志着人类进入了月球大开发阶段即向全月球探测推进。
在向全月球探测推进阶段，还伴随着许多工程建设工作。
l         月球铁路运输网络的建设及运行管理；
l         月球电力网络（沿月球圆周方向或向月球赤道）建设及运行管理；
l         月球通信网络的建设及运行管理；
l         月球热力管路网络的建设及运行管理；
l         月球天文观测网络的建设及运行管理。

简要地浅谈关于我国月球探测任务中一些关键技术问题的看法
（1）月球探测器的发射转移方式
l         直接转移发射方式
由运载火箭将月球探测器直接发射到超月球轨道，进入月球捕获后减速进入月球轨道。发射到达月球轨道的时间较短，但由于在很短的时间内通过运载火箭使月球探测器达到逃逸地球的速度，需要消耗大量的推进剂燃料，从一定程度上限制了月球探测器本身的质量。一般来说，在目前的运载技术基础上，用直接转移方式进行发射，月球探测器的质量比较小。
l         地球驻留轨道转移发射方式
由运载火箭把月球探测器发射至一个地球近地轨道，然后再次点火向超月球轨道转移，进入月球捕获后减速进入月球轨道。由于分阶段推进，速度增量比较小，使整个发射时间比较长，所以消耗的推进剂比较少，这样以来，就增加了月球探测器的质量。前苏联采用该发射方式，使发射质量达5吨之多。
l         利用电推进和天体引力组合推进的长期转移发射方式
由运载火箭发射分离后，月球探测器在电推进和天体引力的组合作用下，长期漂移进入月球轨道。整个过程的发射时间很漫长。由于电推进的推力较小，所以发射月球探测器的质量较小。
我国在月球探测第一期的任务是发射一个绕月飞行的卫星，质量比较小，利用现有的运载火箭就能直接把卫星送至月球轨道。笔者认为在第一期任务后，应该着手地球驻留轨道转移的发射方式。作为一种轨道转移的发射方式，除了用于月球探测器发射任务外，将在近地轨道转移或其它领域（如空间站各种补给、转移操作）发挥重要作用。轨道转移发射技术是一项关键技术。
另外，还应该尝试电推进发射技术的应用。虽然在月球探测活动中，电推进发射技术的优势并不明显，但作为一种自主能源技术，在更深空间探测任务中发挥更大的作用。
（2）月球探测的通信问题
月球与地球的距离长达38万公里之多。由于月球探测任务中选择的是月球极地区域，对地球有一个很好的“可视化”，对通信来说基本不存在覆盖障碍。但依然存在通信能力问题，包括通信功率、发射/接收能力（如增益）、中断反应能力、容错能力和信号处理速度等。如何来建立一种高保真双程通信系统，确保各种计算指令、控制指令和遥测数据的高效可靠地接收和发送，仍是一个需要攻关的问题。
由于地球的旋转，在地球上某个接收站也会出现信号中断（或丢失），因此要实现信号的无缝获取，可在地球上建立接收站网络。控制中心除了所有的控制和显示功能之外，还应具备与地球其它场所的通讯接口，在虚拟现实的环境中模拟月球现场情形并且实现月球现场在地球控制中心的可视化。
考虑到月球探测任务中通信问题仍存在一些不确定性，建议我国采用中继卫星的通信方式。这种方案将在未来的月球探测任务中是一种必然选择。
（3）月球探测器的热控制问题
月球表面的温度极差很大。在月球探测的第一期任务中面临2小时的食月问题，而在其它时间里是日照时间。
在其它的月球任务中，如对月球赤道区域的探测时，还将面临月球的白天和黑夜问题。
如此一来，要求卫星具有一定的自适应能力，因此，建议我国在未来的月球探测器设计中采用主动温控技术和可变热容的热管技术。
考虑月球探测器受到质量的约束，我国应该重点开展小型化的主动温控技术的研究，同时开展温度控制的自适应技术研究，以满足热背景大变化任务的需要。
（4）月球探测任务中的有效载荷问题
在向月球飞行过程中，需要消耗大量的推进剂，推进剂对于探测任务的成功至关重要，也可以把推进剂当作月球探测任务的“有效载荷”。在总有效载荷质量中，如何使推进剂的质量最大化。
开展月球探测器总体技术的优化设计，即月球探测器的桁架结构的设计；
开展月球探测器轻质材料工艺技术及结构成型技术研究；
开展月球探测有效载荷的小型化技术研究。
（5）月球探测器的环境及试验问题
由于月球探测器面临一个复杂的热背景，所以月球探测器的主动热控设计是一项关键技术。而月球探测器的热环境试验除了地球轨道航天器热环境试验条件之外，特殊之处是进行月球红外热流环境的模拟。
在热环境模拟试验中，重点是开展月球红外热流的模拟研究。
由于采用了桁架结构并携带了许多精密的探测仪器，月球探测器在着陆时需要缓冲以吸收冲击能量，需要开展月球重力环境下着陆缓冲试验。
月球车着陆后需要在月面行走。为了可靠地在月面上行走并完成探测实验任务，需要在地球上对月球车性能进行评价试验。月球车性能的评价试验可以分为两类：一类是月球动力性能的评价试验，另一类月壤特性和月球车性能的评价试验。
动力性能的评价试验：可以在地球重力环境下模拟月面形貌特征的模拟试验室中，开展月球车动力性能的评价试验（也可以选择在地球沙漠中进行月球车行走能力的评价）。
月壤特性与月球车性能的评价试验：在设计或评价月球车时，这是一个非常重要的问题，需要充分考虑月壤与月球车的相互作用。在地球上，在设计汽车时也要考虑离开道路后其工作能力；同样，在设计月球车时，也要考虑复杂月面形貌对月球车所要求的工作能力。为了研究月壤的交通性，美国开展了大量的研究工作，建立了许多半经验的月壤模型，来评价车轮牵引性能及爬坡下坡的性能。月壤的结合力是设计月球车需要考虑的一个因素。在月球重力场环境中，尤其在月面斜坡上，月壤结合力对月球车的性能影响较大。在角度较大的斜坡上，它的摩擦特性将随之减少甚至消失，在这种情况下主要靠月壤结合力来支撑月球车载荷。月壤粘度是在设计月球车机动性时需要考虑的另一个重要因素。在月球真空环境，在月球车设计时应认真考虑月尘的密封问题，因为月尘会极大地影响月球车车轮的轴承性能。考虑到月球车在月面行走时，车轮不致于沦陷，尤其在爬坡时，斜坡不致于崩溃，需要在地面做模拟试验。
需要在地球上建立月壤模拟试验室。考虑到月壤成分和颗粒尺寸的相似形，可以选择地球火山岩石作为月壤模拟的原材料，对火山岩石进行微细加工和筛分，满足月壤尺寸的要求。月球特性与月球车性能的评价试验可以在地球重力环境下进行，有关月球重力对月壤结合力的影响，可用数值模拟方法以修正。
（6）绕月飞行中的月球重力梯度问题
由于月球存在质量密集区，则导致重力场分布的不均匀性，势必造成绕月飞行航天器的扰动。如果不进行轨道保持的机动，则很快造成航天器轨道衰退并坠入月球。当执行绕月球赤道飞行探测任务时，航天器在月球远侧时，由于出现了通信的障碍，地球上无法对航天器进行轨道保持的机动操作，因此，要求航天器具有一定的自主导航和定位的能力。

【呃……下面这段话有些抒情，本来不想转……但是介于某个马甲逻辑过于混乱，为了预防其胡搅蛮缠还是转过来吧……其实说的很不错……】

在月球上建立文明之前，必须建立能够自给自足的月球城市；
在建立能够自给自足的月球城市之前，必须建立月球基地；
在建立月球基地之前，必须建立月球前哨站；
在建立月球前哨站之前，必须建立探险营地。
这是人类向月球推进的路线图。当人类再次来到月球上，如果展现在他们面前的是一群现代化的大楼、现代化的工作工具和其它保障设施，那该是一件多么美妙的事。当一座座月球城市矗立在月球上，大量的人向月球移民并在月球定居，一个全新的、能够自给自足的月球将成为现实。

简要地浅谈关于我国月球探测任务中一些关键技术问题的看法
（1）月球探测器的发射转移方式
l         直接转移发射方式
由运载火箭将月球探测器直接发射到超月球轨道，进入月球捕获后减速进入月球轨道。发射到达月球轨道的时间较短，但由于在很短的时间内通过运载火箭使月球探测器达到逃逸地球的速度，需要消耗大量的推进剂燃料，从一定程度上限制了月球探测器本身的质量。一般来说，在目前的运载技术基础上，用直接转移方式进行发射，月球探测器的质量比较小。
l         地球驻留轨道转移发射方式
由运载火箭把月球探测器发射至一个地球近地轨道，然后再次点火向超月球轨道转移，进入月球捕获后减速进入月球轨道。由于分阶段推进，速度增量比较小，使整个发射时间比较长，所以消耗的推进剂比较少，这样以来，就增加了月球探测器的质量。前苏联采用该发射方式，使发射质量达5吨之多。
l         利用电推进和天体引力组合推进的长期转移发射方式
由运载火箭发射分离后，月球探测器在电推进和天体引力的组合作用下，长期漂移进入月球轨道。整个过程的发射时间很漫长。由于电推进的推力较小，所以发射月球探测器的质量较小。
我国在月球探测第一期的任务是发射一个绕月飞行的卫星，质量比较小，利用现有的运载火箭就能直接把卫星送至月球轨道。笔者认为在第一期任务后，应该着手地球驻留轨道转移的发射方式。作为一种轨道转移的发射方式，除了用于月球探测器发射任务外，将在近地轨道转移或其它领域（如空间站各种补给、转移操作）发挥重要作用。轨道转移发射技术是一项关键技术。
另外，还应该尝试电推进发射技术的应用。虽然在月球探测活动中，电推进发射技术的优势并不明显，但作为一种自主能源技术，在更深空间探测任务中发挥更大的作用。
（2）月球探测的通信问题
月球与地球的距离长达38万公里之多。由于月球探测任务中选择的是月球极地区域，对地球有一个很好的“可视化”，对通信来说基本不存在覆盖障碍。但依然存在通信能力问题，包括通信功率、发射/接收能力（如增益）、中断反应能力、容错能力和信号处理速度等。如何来建立一种高保真双程通信系统，确保各种计算指令、控制指令和遥测数据的高效可靠地接收和发送，仍是一个需要攻关的问题。
由于地球的旋转，在地球上某个接收站也会出现信号中断（或丢失），因此要实现信号的无缝获取，可在地球上建立接收站网络。控制中心除了所有的控制和显示功能之外，还应具备与地球其它场所的通讯接口，在虚拟现实的环境中模拟月球现场情形并且实现月球现场在地球控制中心的可视化。
考虑到月球探测任务中通信问题仍存在一些不确定性，建议我国采用中继卫星的通信方式。这种方案将在未来的月球探测任务中是一种必然选择。
（3）月球探测器的热控制问题
月球表面的温度极差很大。在月球探测的第一期任务中面临2小时的食月问题，而在其它时间里是日照时间。
在其它的月球任务中，如对月球赤道区域的探测时，还将面临月球的白天和黑夜问题。
如此一来，要求卫星具有一定的自适应能力，因此，建议我国在未来的月球探测器设计中采用主动温控技术和可变热容的热管技术。
考虑月球探测器受到质量的约束，我国应该重点开展小型化的主动温控技术的研究，同时开展温度控制的自适应技术研究，以满足热背景大变化任务的需要。
（4）月球探测任务中的有效载荷问题
在向月球飞行过程中，需要消耗大量的推进剂，推进剂对于探测任务的成功至关重要，也可以把推进剂当作月球探测任务的“有效载荷”。在总有效载荷质量中，如何使推进剂的质量最大化。
开展月球探测器总体技术的优化设计，即月球探测器的桁架结构的设计；
开展月球探测器轻质材料工艺技术及结构成型技术研究；
开展月球探测有效载荷的小型化技术研究。
（5）月球探测器的环境及试验问题
由于月球探测器面临一个复杂的热背景，所以月球探测器的主动热控设计是一项关键技术。而月球探测器的热环境试验除了地球轨道航天器热环境试验条件之外，特殊之处是进行月球红外热流环境的模拟。
在热环境模拟试验中，重点是开展月球红外热流的模拟研究。
由于采用了桁架结构并携带了许多精密的探测仪器，月球探测器在着陆时需要缓冲以吸收冲击能量，需要开展月球重力环境下着陆缓冲试验。
月球车着陆后需要在月面行走。为了可靠地在月面上行走并完成探测实验任务，需要在地球上对月球车性能进行评价试验。月球车性能的评价试验可以分为两类：一类是月球动力性能的评价试验，另一类月壤特性和月球车性能的评价试验。
动力性能的评价试验：可以在地球重力环境下模拟月面形貌特征的模拟试验室中，开展月球车动力性能的评价试验（也可以选择在地球沙漠中进行月球车行走能力的评价）。
月壤特性与月球车性能的评价试验：在设计或评价月球车时，这是一个非常重要的问题，需要充分考虑月壤与月球车的相互作用。在地球上，在设计汽车时也要考虑离开道路后其工作能力；同样，在设计月球车时，也要考虑复杂月面形貌对月球车所要求的工作能力。为了研究月壤的交通性，美国开展了大量的研究工作，建立了许多半经验的月壤模型，来评价车轮牵引性能及爬坡下坡的性能。月壤的结合力是设计月球车需要考虑的一个因素。在月球重力场环境中，尤其在月面斜坡上，月壤结合力对月球车的性能影响较大。在角度较大的斜坡上，它的摩擦特性将随之减少甚至消失，在这种情况下主要靠月壤结合力来支撑月球车载荷。月壤粘度是在设计月球车机动性时需要考虑的另一个重要因素。在月球真空环境，在月球车设计时应认真考虑月尘的密封问题，因为月尘会极大地影响月球车车轮的轴承性能。考虑到月球车在月面行走时，车轮不致于沦陷，尤其在爬坡时，斜坡不致于崩溃，需要在地面做模拟试验。
需要在地球上建立月壤模拟试验室。考虑到月壤成分和颗粒尺寸的相似形，可以选择地球火山岩石作为月壤模拟的原材料，对火山岩石进行微细加工和筛分，满足月壤尺寸的要求。月球特性与月球车性能的评价试验可以在地球重力环境下进行，有关月球重力对月壤结合力的影响，可用数值模拟方法以修正。
（6）绕月飞行中的月球重力梯度问题
由于月球存在质量密集区，则导致重力场分布的不均匀性，势必造成绕月飞行航天器的扰动。如果不进行轨道保持的机动，则很快造成航天器轨道衰退并坠入月球。当执行绕月球赤道飞行探测任务时，航天器在月球远侧时，由于出现了通信的障碍，地球上无法对航天器进行轨道保持的机动操作，因此，要求航天器具有一定的自主导航和定位的能力。

【呃……下面这段话有些抒情，本来不想转……但是介于某个马甲逻辑过于混乱，为了预防其胡搅蛮缠还是转过来吧……其实说的很不错……】

在月球上建立文明之前，必须建立能够自给自足的月球城市；
在建立能够自给自足的月球城市之前，必须建立月球基地；
在建立月球基地之前，必须建立月球前哨站；
在建立月球前哨站之前，必须建立探险营地。
这是人类向月球推进的路线图。当人类再次来到月球上，如果展现在他们面前的是一群现代化的大楼、现代化的工作工具和其它保障设施，那该是一件多么美妙的事。当一座座月球城市矗立在月球上，大量的人向月球移民并在月球定居，一个全新的、能够自给自足的月球将成为现实。

原文是有一些错误的。例如苏联5吨的探测器是包括自带上面级的质量，到达LLO轨道时载荷实际上低于直接转移轨道。但是进入近地轨道后由可复用拖船完成轨道入射确实是一种非常可行的方法。
另外还有我自己的一些观点，例如没有必要建立一个月面-月球轨道之间物质运输系统。由L1点到达月球表面需要的速度增量仅比LLO轨道到达月面高500米左右。而月球驻留轨道中继通信月球卫星、月球驻留轨道货物空间站也可以布置在L1点空间站。

有点长，mark在慢慢看。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-1 22:45
原文是有一些错误的。例如苏联5吨的探测器是包括自带上面级的质量，到达LLO轨道时载荷实际上低于直接转移轨 ...

看你的帖子，我看第一句后就不想看了。
“成本”？
技术帖子不用想这些，你应当是技术优化之类的词。

最好方式是直言运用原理，工程方案、技术细节、对比优越好处（一般不用考虑所谓的不了解的人文公式）这些嘛，人文是有公式的你又不会，这是跟力学公式、工程学程序控制章程等是一样的。

NASA看到你这段话会吐血啊……不需要考虑成本？好嘞，俺们滴旗舰项目、星座计划、火星直击都可以上马啦，死星也可以造啦，什么？一个州的GDP？吗，毛毛雨；啦……
数语教，语体教逻辑混乱表达不详，阅读能力还特别差；另外这么多马甲不腻吗？

原文不够清楚？

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:08
看你的帖子，我看第一句后就不想看了。
“成本”？
技术帖子不用想这些，你应当是技术优化之类的词。 ...

NASA看到你这段话会吐血啊……不需要考虑成本？好嘞，俺们滴旗舰项目、星座计划、火星直击都可以上马啦，死星也可以造啦，什么？一个州的GDP？吗，毛毛雨；啦……
数语教，语体教逻辑混乱表达不详，阅读能力还特别差；另外这么多马甲不腻吗？

技术是关键因素，但工程成本是重要的制约因素。

原文不够清楚？

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:13
NASA看到你这段话会吐血啊……不需要考虑成本？好嘞，俺们滴旗舰项目、星座计划、火星直击都可 ...
NASA的计算方法是获知、实现。

如果你研究他们要实现的“成本”话，那肯定是“成本”的钱越多，工资就越高。

不过呢NASA就象中国人理解的“公家的”，所以仅以技术为原则的核心强些。

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:08
看你的帖子，我看第一句后就不想看了。
“成本”？
技术帖子不用想这些，你应当是技术优化之类的词。 ...
哦，对了，我没有时间和你胡搅蛮缠，而且四楼因为你还多转了一段话。我的帖子不希望你回复，也不需要你回复。我对某些近乎不可交流、逻辑与语言表达能力有严重问题又狂妄自大的人非常反感，如果有可能我会删你贴。
而且你因灌水而被扣分大部分都是我举报的。希望不要在我帖子里出现，如果非要回复，那么尽量组织好自己的语言。逻辑混乱没关系，但是你至少要让人知道你在说什么。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:18
哦，对了，我没有时间和你胡搅蛮缠，而且四楼因为你还多转了一段话。我的帖子不希望你回复，也不需要你回 ...
你胜不了我的9楼。


（2）在第一拉格郎日点（L1）建立一个地球-月球间转移平台或中转港口（gateway）
这是不对的，就算多国共享，这个点也毫无疑义，你想在这点做的加料站成立的原因是什么？去（L1）方便？省油？还是什么？

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:18
NASA的计算方法是获知、实现。

如果你研究他们要实现的“成本”话，那肯定是“成本”的钱越多，工资就 ...
呵呵，你就不能了解一下NASA各个项目的预算？NASA是政府部门，是有预算的，而且预算分配是由国会决定的。行星科学项目以终止项目要挟国会14年多给2亿，而载人航天项目的SLS今年一年就18亿美元，知道什么概念？
老布什的500天计划估计的火星登陆成本高达5000亿美元，所以它就死在了娘胎里；国会不会多给一分钱，所以SLS至今不知道要干什么；仅仅行星科学项目比较缺钱，第三个旗舰项目NASA选择了山寨隼鸟的小行星取样；就因为缺12亿美元，CCP项目推迟到到17年……
NASA平均一年预算还没50亿美元，这就是那句话的意义。工程成本是重要制约因素。
如果NASA有钱，ISS不用毛子同意也能延寿到25年。大不了在团结号节点舱侧面的CBM对接口接俩动力舱。

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:27
你胜不了我的9楼。
你逻辑混乱到了什么程度？工程成本高于经济可承受能力，一切都是空谈。
关于L1点空间站的优势，我很多帖子都有涉及。到达月球速度增量2.5公里，发射速度增量10公里；而且由L1出发到达月球每天都有窗口期，以此为中继点不需要等待一月一次的发射窗口；到达月球各维度需要的速度增量几乎相同；L1回合几乎不会损失任何速度增量，这对于多次发射登月方案及其重要。

NASA预算钱多少----给什么人什么事多少钱？那请看冷战，结果“无限制”地给是少物质？限制了人类活的苏共青团建很多的共青城？没成为顶级强国？

今天的对NASA算法的钱，那是人家美国已经在人类的第一牛行业的偷懒？也许不是？但中国人多，应当还不用考虑吧。。。并还要明白的是，对人类公共事业，无奉献的“雷锋”想得到承认威权，可能性有多大？

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:28
呵呵，你就不能了解一下NASA各个项目的预算？NASA是政府部门，是有预算的，而且预算分配是由国会决定的。 ...

NASA预算钱多少----给什么人什么事多少钱？那请看冷战，结果“无限制”地给是少物质？限制了人类活的苏共青团建很多的共青城？没成为顶级强国？

今天的对NASA算法的钱，那是人家美国已经在人类的第一牛行业的偷懒？也许不是？但中国人多，应当还不用考虑吧。。。并还要明白的是，对人类公共事业，无奉献的“雷锋”想得到承认威权，可能性有多大？

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:36
NASA预算钱多少----给什么人什么事多少钱？那请看冷战，结果“无限制”地给是少物质？限制了人类活的苏 ...
呵呵，预算低就叫偷懒？而且

结果“无限制”地给是少物质

限制了人类活的苏共青团建很多的共青城

………
逻辑混乱没问题，大家会关爱你的……可是你的表达能力……大家想关心你都不知道你在表达什么……
我上面已经说得很清楚了，希望不要我直接了当用一个字来驱逐你。
另外@matrix2388 数码哥，帮忙删个贴，5楼以下全部删掉就可以。

L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？

l1就算有好处，那也不会是太空开始之时的今天，肯定是人类已经验证技术得不需要后的事。

不能发了，在这里回复你一下楼：一个探索不回到L1点+另一个送燃料器被发到L2点你如何加燃料？

这不是“二次三角”距离？并且回到L1点的探测还得带双倍以上，这。。。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:33
你逻辑混乱到了什么程度？工程成本高于经济可承受能力，一切都是空谈。
关于L1点空间站的优势，我很多帖 ...

L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？

l1就算有好处，那也不会是太空开始之时的今天，肯定是人类已经验证技术得不需要后的事。

不能发了，在这里回复你一下楼：一个探索不回到L1点+另一个送燃料器被发到L2点你如何加燃料？

这不是“二次三角”距离？并且回到L1点的探测还得带双倍以上，这。。。

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:41
L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？
呵呵，要不要我告诉你一个很简单的例子。地球到火星3亿公里，到月球38公里，到达火星的速度增量比月球低2公里？
L1点晕轨道是因为月球轨道是一个椭圆，引力平衡点也是一个椭圆。以太阳为参照系，L1点的轨迹是一个椭圆，而以地球为参考系，L1点晕轨道是个马鞍形。
实际上进入L1点仅仅需要不到11公里速度增量，也就是轨道远地点正好在处于L1点，这时的速度为零，因此被引力锁定在L1点位置。

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:41
L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？

l1就算 ...
航天不是航空，没有什么路程概念，计算能量需求大小的是速度增量，也就是dV，也就是经典火箭方程式里的dV。速度增量由干质比与比冲决定。

lianmaren228 发表于 2014-10-2 02:41
L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？

l1就算 ...
也许按你的逻辑能力不能理解L1点晕轨道为何是个马鞍形……那么给你个动图……
这是小行星克鲁特尼的轨道，把太阳看做地球，把地球外移当成月球。


如果还不明白那就真的没办法了……

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:59
也许按你的逻辑能力不能理解L1点晕轨道为何是个马鞍形……那么给你个动图……
这是小行星克鲁特尼的轨道 ...

无论如何：往返都是2次。就算人类以后有全力从月球火星发射火箭，因为地球引力大下行比向上发送合算L2的三角形2条边仍是长于直线距离的啊。你要说明什么？L2是虫洞哇？

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 02:59
也许按你的逻辑能力不能理解L1点晕轨道为何是个马鞍形……那么给你个动图……
这是小行星克鲁特尼的轨道 ...
方法论上不同的条下可以省功，但不是同样条下距离省功，同学。

L1路线是一个“三角形”二次重复，可能小于直线重复所需能量和大于直线技术验证？

l1就算 ...
另外这句话←_←“一个探索不回到L1点+另一个送燃料器被发到L2点你如何加燃料”……作为一个地球人，依旧无法理解……
正好睡不着，借你楼，科普一下如何进入L1晕轨道。
看了楼上那两张图，大家就会明白L1点晕轨道实际上还是一条椭圆轨道，轨道面位于黄道面，同样具有自己的远地点与近地点。那么我们只需要将航天器发射进入这条椭圆轨道就可以了。
首先，使用运载火箭将航天器送入远地点为L1点远地点的转移轨道；在L1 依靠航天器自主动力或上面级将转移轨道的近地点提升至L1点近地点，或者由低温上面级通过修改速度方向与第一次点火合并完成。第一阶段需要的速度增量大概为10公里左右，第二阶段采用第一种方式所需速度增量在400米左右；第二种方式所需速度增量会接近1公里，总速度增量接近进入环月轨道所需速度增量，但是由于所需速度增量几乎全部由低温上面级负责，可以极大缩减所需燃料质量，点火次数较少也助于提高可靠性，因此是最佳选择。
而由L1点出发，到达月球各纬度可以采用各种倾角的转移轨道，从而极大的缩小进入月球极轨所需的速度增量。而一般来说，直接发射方案90度倾角月球极轨与轨道倾角小于30度的月球环绕轨道载荷会相差超过20％。

无论如何：往返都是2次。就算人类以后有全力从月球火星发射火箭，因为地球引力大下行比向上发送合算L2 ...
物死早的典型←_←
拉格朗日点是引力平衡点，过了L1，飞船的速度增量就开始有月球重力负责。阿波罗在通过L1时速度仅剩不到200米每秒，而在到达月球时速度则达到了2公里每秒左右；同样，月球轨道脱离的速度增量仅有500米每秒，但是在通过L1后地球重力会将飞船加速到11公里每秒左右，然后飞船返回舱再入，这部分较高的速度增量实际上是被地球大气减掉的。
因此在L1 点布置空间站，仅需要几百米甚至几十米的速度增量就可以被月球或者地球引力捕获。在L1点月球一侧，地球引力完全被月球引力抵消……

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 03:31
另外这句话←_←“一个探索不回到L1点+另一个送燃料器被发到L2点你如何加燃料”……作为一个地球人，依旧 ...

我懂你的意思了：轨道不是圆形。

假如L2的轨道某一点与地球距离为0，L2的轨道的另一个点与火星的轨道距离为0，则地球到火星的火箭需要做的功为0,对吗？

方法论上不同的条下可以省功，但不是同样条下距离省功，同学。
语体教的表达能力？

我懂你的意思了：轨道不是圆形。

假L2的轨道某一点与地球距为0，L2的轨道的另一个点与火星的轨道为0， ...
呵呵，你的这理解能力←_←不过这样理解也没错，但不是距离，是速度增量接近零，因为那是芯级平衡点。
L2点深空站登火分解速度增量是这样的：
一般的火星探测器发射是将航天器直接送入一条近地点为地球轨道、远地点为火星轨道的日心轨道。而载人登火由于生活舱质量限制，近火制动的速度增量所需的燃料质量会超过任何运载火箭的运载能力，所以传统方式是在近地轨道组装飞船，然后过程同上。从近地轨道到地火转移轨道需要的速度增量为3公里左右。
L2点深空站处于月球地球引力与外层空间引力的平衡点上，将航天器送入L2点所需速度增量同样为10公里左右。在L2点稍稍一点速度增量就可以摆脱地球引力，进入地球公转轨道，也就是远地点近地点都在地球公转轨道的一条椭圆轨道，而将远地点拉到火星公转轨道则仅需要1公里。也就是说，同样的速度增量，飞船在L2点汇合，大部分速度增量由运载火箭提供，在近地轨道汇合，大部分速度增量则由飞船自己提供。由于低温燃料空间储存难度大的问题，运载火箭可以使用高比冲低温上面级，而飞船一般只能使用常温自燃燃料，这就大幅度缩减了飞船体积。如果使用电推进器，由L2点出发所需要的速度增量仅有1公里，对推力较小的电推意义更加非凡。1公里的速度增量对于比冲轻松过3000的电推进器来说仅需要消耗几百千克惰性气体，而不是几十甚至上百吨的燃料。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 03:57
呵呵，你的这理解能力←_←不过这样理解也没错，但不是距离，是速度增量接近零，因为那是芯级平衡点。
L ...
你这些都是错误的，你先想吧，我让你想了才给科普。

我懂你的意思了：轨道不是圆形。



L2晕轨道那张图也可以借用，只不过将太阳视为地球，地球（也就是咱们看成的月球）内移。L2晕轨道的马鞍形（你所说的三角形）本质上还是一条椭圆轨道。
拉格朗日点适合作为深空探测器汇合轨道的重要原因就是它本身的性质。拉格朗日点如果意译就是引力平动点，也就是说，在地月拉格朗日点，仅需要一个接近零的速度增量就可以摆脱地球引力或者被地球引力捕获。如果在地月L1，在摆脱地球引力的同时就可以被月球引力捕获，再消耗500米速度增量就可以进入环月轨道；在L2，被地月引力捕获首先就是被月球捕获，如果不进行近月制动，航天器将掠过月球，被月球引力加速后抛向地球，过L1点后被地球引力捕获，然后很小的轨道修正命中地球，返回。

你这些都是错误的，你先想吧，我让你想了才给科普。
谁给谁了科普？
算了，不逗你了，这些话本来也不是给你说的，借你楼科普一下而已。
在航天中讨论距离，你也算无知无畏了……
哦，对了，你知道旅行者1/2号发射时由运载火箭提供的速度增量才多少吗？13公里。但是它俩已经在太阳系边缘。
太阳极轨探测器，进入太阳白道面的垂直轨道，发射速度增量12公里不到。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 04:07
L2晕轨道那张图也可以借用，只不过将太阳视为地球，地球（也就是咱们看成的月球）内移。L2晕轨道的马鞍形 ...
我明白你的意思啦。

意思是从你家到北京，你骑车到火车站就行了，火车（火星）到北京是火车的事有点同理。

假如L2的轨道某一点与地球距离为0，L2的轨道的另一个点与火星的轨道距离为0，则地球到火星的火箭需要做的功可以为0。或者说你说速度增量为0，这些是不对的。

我明白你的意思啦。

意思是从你家到北京，你骑车到火车站就行了，火车（火星）到北京是火车的事有点同 ...
呵呵……算了，不说了……我差不多想爆粗口了……
L2点几乎速度增量为0的是脱离地月系与被地月系捕获，到达火星需要一公里速度增量。这样明白了？

我明白你的意思啦。

意思是从你家到北京，你骑车到火车站就行了，火车（火星）到北京是火车的事有点同 ...
另外，从地月拉格朗日点1你一个头脑抽风到地月拉格朗日点2，已经属于恶意灌水无理取闹了……

此文曾于05年发表，但是没有找到相应期刊。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 12:15
此文曾于05年发表，但是没有找到相应期刊。
你只说了L1、L2、火星、月球非任务下的轨道关系。

你没说建日地月体系中运用L1晕轨执行什么任务。有什么合算的。地月L1之间，有了近月点轨道送可直接玩月球空间站，干嘛要L1空间站加入呢？你的意思是长期维护轨L1空间站再飞地月2次比空间站直飞近月点轨道再装组更合算还是长期维护合算？这段文字够绕了。

你说你的任务：日地月体系中运用L1和不运用L1比较吧。

你只说了L1、L2、火星、月球非任务下的轨道关系。

你没说建日地月体系中运用L1晕轨执行什么任务。有什 ...
我前面已经说过了L1点空间站对月球探测的意义。
L1点抵达月球表面需要大概2.5公里的速度增量，仅高于环月轨道500米左右，也就是说登月舱可以直接由L1出发完成登月。L1点空间站就相当于驻留在环月轨道的飞船/空间站，可复用登月舱每次登月活动只需要电推拖船补给部分燃料。
另外由于L1点的特性，由L1 点可以7×24小时随时待命抵达月球完成救援任务，月面逃生飞船也可以7×24小时随时返回L1点并返回地球。而传统的发射节点每月仅有一次。
阿波罗的登月方式复用登月舱就等于将燃料送入环月轨道，货运飞船需要的速度增量相比抵达L1高500米左右；而且每次登月活动都需要一艘载人飞船抵达环月轨道。更何况布置在低倾角环月轨道的空间站或者飞船能够支持登陆区域依然非常有限，而布置在极轨的环月轨道空间站需要的发射速度增量远远高于进入低倾角环月轨道。
而且L1点空间站可以由运载火箭直接送入L1点，而环月轨道飞船/空间站则必须依靠自身动力完成轨道插入，因而舱段可以直接使用近地空间站的衍生产品。肼基燃料较低的比冲使轨道插入所需的燃料质量往往达到总重量的三分之一，抵达工作轨道的质量也远远低于直接发射的L1点空间站。
另外说一句，阿波罗由飞船自主动力完成轨道插入，飞船质量高达30吨，而新一代猎户座为了解决这个问题，选择了由登月舱完成轨道插入。
L1点汇合的优势包括低成本、更大时间和空间选择上，更高的安全性，更低的研发成本等等等……

你只说了L1、L2、火星、月球非任务下的轨道关系。

你没说建日地月体系中运用L1晕轨执行什么任务。有什 ...
我转发的内容里已经相当清楚了。哦……你语体教……给你放这里，看不懂就没办法了……
建立一个拉格郎日点地球-月球间中转港口（gateway）的主要目的如下：
l   支持月球探测任务的物质补给：一是航天器从地球上发射至中转港口，然后进行燃料补给加注，继续向月球飞行；二是从月球返回的航天器在中转港口加注燃料，继续向地球返回再入；
l   用于支持其它深空探测任务（如火星探测）的物质补给；
l   用于支持空间大型构件或设施（如大型天文观测设施）的在轨装配；
l   利用拉格郎日点地球-月球间中转港口，则可以提供一个连续发射窗口（包括从港口向月球发射和从月球向港口返回）；
l   利用拉格郎日点地球-月球间中转港口，花费与地球-月球直接发射任务相同的发射成本，则可以到达所有的月球纬度区。

楠宫萧vn 发表于 2014-10-2 14:16
我转发的内容里已经相当清楚了。哦……你语体教……给你放这里，看不懂就没办法了……
建立一个拉格郎日 ...
那L1、L2、L3、L4、L5与地关系。

都跟你说叫你把整过程走遍。地球到L1呢？？

你玩的什么啊？

那L1、L2、L3、L4、L5与地关系。

都跟你说叫你把整过程走遍。地球到L1呢？？

地球到L1前面就说的很清楚了，速度增量等于进入环月轨道的速度增量，但是由于入轨可以由运载火箭的低温上面级负责，相同发射能力，到L1点载荷更高。
L3/4/5？地月拉格朗日点哪来的L5？
L3/4同样是地月引力平衡点，这个更好集结，看上面的动图，可以说无限接近。因为克鲁特尼就在日地L3，把太阳看做地球，把地球看做月球，L3/4的轨道特征就不用说了吧？
至于L3/4在支持深空探测上的优点……这个还真没有，仅仅是轨道稳定，适合深空定居。

那L1、L2、L3、L4、L5与地关系。

都跟你说叫你把整过程走遍。地球到L1呢？？

22楼我说的还不够详细？