杜宇 马继楠 王位 朱谦 刘宇明 文闻 孙玉成

(1 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094)(2 中国人民解放军海军工程大学，武汉 430033)(3 北京空间机电研究所，北京 100094)(4 北京卫星环境工程研究所，北京 100029)(5 北京控制工程研究所，北京 100094)(6 中国空间技术研究院，北京 100094)

航天员在月面工作，将面临月面恶劣复杂环境带来的挑战，导致探测范围受较大约束。航天员在月面工作时间非常宝贵，如何提高航天员的探测效率，在有效的时间内尽量实现更大范围的探测，同时降低航天员的风险是未来载人探月任务需要解决的问题。采用无人探测器作为航天员探测的辅助手段，有望有效解决这一问题。月球表面近似为真空环境，且重力加速度约为地球的1/6，采用抛射方式远距离输送无人探侧器是一种可能的技术途径。通过这种方式，航天员可以快速对周边探测区域进行远距离探查，可以对航天员难以到达的恶劣环境(如永久阴影区等)进行定点探查，也可以针对不同区域发射多个无人探测器，实现大范围整体多点探查，是扩展航天员在月面工作能力和探查范围的有效探测手段。

本文对基于月基抛射的载人探月任务进行了初步分析，提出了基于电磁发射、高压气体发射和化学推力器助推的3种月基抛射装置，进行了对比分析；调研分析了球形探测器和弹丸形探测器两种适合抛射的轻小型无人探测器，并对两种探测器的高速着陆撞击防护技术进行了分析。

1 任务场景描述

抛射装置可由航天员携带，将无人探测器抛射到指定区域，在中继星的支持下，与无人探测器进行测控通信，并传送探测数据，如图1所示。……