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第一章 载人深空探测概述1

第一节 载人深空探测的概念和内涵1

第二节 载人深空探测的必要性2

一、人类本能及好奇心驱动2

二、生产力发展与地球资源生存空间的矛盾3

三、人类具有生物特性和智慧特性5

四、抢占未来深空主动权和制高点6

五、战略性科技工程引领带动作用7

第三节 载人深空探测的发展原则9

一、载人与无人深空探测任务的差异9

二、载人深空探测发展原则11

第二章 载人深空探测发展现状和发展趋势13

第一节 国外发展现状13

一、总体概况13

二、空间科学发展概况与趋势16

三、工程技术发展概况与趋势21

第二节 国内发展概况42

一、无人深空探测任务概况42

二、载人航天任务概况49

第三节 国际相关法律问题52

第四节 载人深空探测发展趋势53

一、载人深空探测存在多条可选途径54

二、未来30年内载人深空探测远景目标是登陆火星54

三、月球是实现载人深空探测不可跨越的一步54

四、载人深空探测关键技术研究和核心能力建设持续推进55

五、载人深空探测将带动空间科学和技术取得一系列原创性突破55

第三章 载人深空探测存在的突出科技问题56

第一节 保障人员精确可靠到达、着陆地外天体并安全起飞返回地球的问题58

一、载人深空探测地外天体到达问题58

二、载人下降、着陆与起飞问题66

三、进入/再入与返回及回收问题71

第二节 保障人员在长期飞行及长期驻留任务时的居住及生活环境问题76

一、行星表面基地结构及构建问题76

二、航天员长期生存生命保障问题83

三、行星表面基地能源问题93

四、行星表面基地热控问题97

五、行星环境保护问题101

第三节 保障人员在地外天体的大范围机动和作业问题103

一、载人机动系统问题104

二、航天员出舱活动支持及能力增强问题114

三、航天员参与的维修作业问题124

四、原位资源利用问题126

五、月球/行星科学的深度认知问题132

第四节 保障人员长期任务中的健康和安全问题136

一、空间基础生物学问题136

二、变重力生理效应与防护问题140

三、地外环境效应与防护问题146

四、航天员健康监测与维护问题153

五、航天员心理健康与伦理问题156

第四章 我国载人深空探测的优先领域和重点方向161

第一节 涉及的技术领域161

第二节 遴选优先发展科学技术领域165

一、遴选原则165

二、遴选结果166

第三节 优先发展的科学技术领域和重点方向169

一、空间生命科学169

二、航天医学171

三、动力与能源工程技术173

四、材料、结构及制造技术175

五、原位资源利用技术179

六、人机联合作业技术180

第四节 优先发展领域的技术发展路线图182

第五章 载人深空探测领域学科发展建议184

第一节 优先发展的学科建议184

一、航空宇航科学与技术184

二、航天医学185

三、动力工程与工程热物理186

四、材料科学与工程187

五、生物学188

六、心理学189

七、机械工程189

八、学科交叉科学与技术189

第二节 政策建议190

一、制定长远发展战略，加强学科顶层规划191

二、通过无人验证有人，逐步铺垫降低风险191

三、利用近地空间平台，验证深空人因技术191

四、实施能力提升工程，突破瓶颈核心技术192

五、加强原始技术创新，培育国际视野人才192

六、主动谋划太空法律，掌握制胜深空先机193

结语194

参考文献195

关键词索引200