载人火星探测航天运输系统 The Space Transportation Sy

本书通过对主要航天国家关于载人火星探测研究的调研分析，总结了发展趋势；在梳理载人火星探测任务架构涉及的各类设计因素的基础上，分析了重点设计因素对载人火星探测任务架构设计的影响，进一步提出了三步走的载人火星探测发展路线及其具体的任务架构方案，可供后续开展载人火星探测任务规划参考；并针对性地提出了四种初期载人火星探测的架构及其航天运输系统方案，明晰了载人火星探测航天运输系统的特点和组成，梳理了相关重点关键技术，并给出了技术途径，对后续开展载人火星探测航天运输系统的深入研究和工程研制具有很好的参考价值。

王小军，研究员，国际宇航科学院（IAA）院士，现任中国航天科技集团有限公司研究院院长、党委副书记，国际宇航联（IAF）副主席，国家百千万人才工程专家。

Chapter 1　Introduction 1
Chapter 2　 Study History of Human Mars Exploration Architecture and Space Transportation System 7
2.1　United States 10
2.2　China 44
2.3　Russia 50
2.4　Europe 57
2.5　Summary 63
Chapter 3　 Architecture Design Options of Human Mars Exploration Mission 65
3.1　Crew and Cargo Transfer Mode 67
3.2　Transfer Orbit Type 68
3.3　Earth Departure Date 76
3.4　Earth Parking Orbit 77
3.5　Propulsion Technology 80
3.6　Earth Escape Mode 96
3.7　Mars Exploration Target and Mode 97
3.8　Mars Parking Orbit 99
3.9　Mars Stay Time 100
3.10　Mars Capture Method 100
3.11　Earth Return Mode 102
Chapter 4　 Analysis of the Architecture Design Options of Human Mars Exploration Mission 103
4.1　 Benchmark of Human Mars Exploration Mission Architecture Design Option Analysis 103
4.2　 Influence Analysis of the Architecture Design Options of Human Mars Exploration Mission 106
Chapter 5　 Development Roadmap and Mission Architecture Design 173
5.1　 Development Roadmap and Mission Architecture Selection 173
5.2　Mission Architecture Design 177
Chapter 6　 Space Transportation System of Human Mars Exploration 193
6.1　 Analysis of the Space Transportation System Component for Human Mars Exploration 194
6.2　 Analysis of the Incremental Velocity Demand and Scale of the Space Transportation System 198
6.3　Earth Surface Launching System 205
6.4　Mars Transfer Vehicle 210
6.5　Mars Landing and Ascent Vehicle 258
6.6　Mars Surface Infrastructure 266
Chapter 7　 Analysis of Key Technologies 271
7.1　 System Design of Space Transportation System for Human Mars Exploration 271
7.2　 Cryogenic Propellant On-orbit Application 276
7.3　Advanced Propulsion Technology 306
7.4　 Precision Guidance and Control Technology 311
7.5　 Advanced Energy and Communication Technology 324
7.6　 Advanced Structural Mechanism Design Technology 330
Chapter 8　International Collaboration 341
8.1　Demand Analysis 342
8.2　 Current Situation and Development Trend 343
8.3　Mode Research 351
Chapter 9　Conclusion and Suggestion 359
Reference 363
APPENDIX 373
IAA in Brief 375

载人火星运输系统

本书系统总结了面向未来人类载人火星探测任务架构及方案研究成果，提出了未来载人火星探测发展路线和总体架构设计，并基于此提出了相关航天运输系统方案，梳理了关键技术，反映了当前热点研究成果，能够为航天领域的科研工作者和广大高校师生提供参考，具有很好的借鉴性。

国际宇航科学院（IAA）院士王小军主编