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面向月球基地的自循环热管理及发电系统研究
1
作者 孙培杰 王长焕 +4 位作者 李双菲 王东保 吕小静 翁一武 卜劭华 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第2期206-213,共8页
针对月球基地热管理需求,根据月面热环境特点,设计了一种面向月球基地的新型自循环热管理及发电系统。系统将有机朗肯循环(ORC)和喷射制冷循环(ERC)相结合,以仪器设备散热和太阳能或核能废热为热源,以外部冷背景为冷源,系统内一部分的... 针对月球基地热管理需求,根据月面热环境特点,设计了一种面向月球基地的新型自循环热管理及发电系统。系统将有机朗肯循环(ORC)和喷射制冷循环(ERC)相结合,以仪器设备散热和太阳能或核能废热为热源,以外部冷背景为冷源,系统内一部分的工质吸收热源,通过有机朗肯循环发电,另一部分工质通过蒸发器吸收航天员日常工作环境中的热量,为航天服和科学研究提供冷量。系统不需要外部电力,可以独立运行,实现发电与制冷。经分析模型计算,在满足月球基地热量收集、传输和排散的基础上,可以实现最大废热制冷率40%以上,总废热利用效率50%以上. 展开更多
关键词 月球基地 有机朗肯循环 自循环热管理 喷射制冷循环 发电
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壤基材料加筋月壤技术在月球基地建设中的应用
2
作者 蒋明镜 张鑫蕊 +3 位作者 司马军 姜朋明 李瑞林 刘一飞 《苏州科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期11-20,53,共11页
月球基地建设是当前各国月球探测与开发计划的核心目标之一,受限于地月运输成本高昂,以月壤作为基材研发各类建筑材料是目前最为经济合理的方案。发展月壤基构件成型技术和纤维制造技术,研发月壤基纤维增强复合材料,有望为月球基地建设... 月球基地建设是当前各国月球探测与开发计划的核心目标之一,受限于地月运输成本高昂,以月壤作为基材研发各类建筑材料是目前最为经济合理的方案。发展月壤基构件成型技术和纤维制造技术,研发月壤基纤维增强复合材料,有望为月球基地建设提供原材料保证。月壤基纤维可结合3D打印技术制备各种壤工织物,如:壤工格栅、壤工布以及壤工袋等。针对目前所提出的月球基地设计构思,讨论月球基地建设中可能遇到的工程问题,基于加筋原理提出了相应的壤工结构物形式。最后,系统总结了壤基材料加筋月壤技术应用于月球基地建设时需突破的技术挑战和面临的关键科学问题。该文研究对原位利用月球资源、开展月球基地建设具有重要意义。 展开更多
关键词 月壤 月球基地建设 壤工织物 原位资源利用 3D打印
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罗罗公布月球基地微堆概念
3
作者 张焰 伍浩松 《国外核新闻》 2023年第12期11-11,共1页
【英国罗尔斯·罗伊斯公司网站2023年12月1日报道】英国罗尔斯·罗伊斯公司(Rolls-Royce)2023年11月底在贝尔法斯特举行的英国空间大会上展示了一款空间微型核反应堆概念模型。
关键词 月球基地 概念模型 罗尔斯 英国
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未来月球基地
4
作者 无 《百科探秘（航空航天）》 2023年第5期4-9,共6页
月球基地可以分成生活区、科研区、采矿区、太阳能发电站和宇宙飞船航天站等部分,不少人还生活在地下。警报!老基地遭到陨石撞击,已经出现了损坏!接到警报后,居住在月球新基地的工作人员迅速登上月球车,赶往事故地点进行探查和维修。“... 月球基地可以分成生活区、科研区、采矿区、太阳能发电站和宇宙飞船航天站等部分,不少人还生活在地下。警报!老基地遭到陨石撞击,已经出现了损坏!接到警报后,居住在月球新基地的工作人员迅速登上月球车,赶往事故地点进行探查和维修。“希望这次的情况不会太严重。”小南有点儿担心。 展开更多
关键词 太阳能发电站 陨石撞击 月球基地 采矿区 事故地点 航天站 月球车 警报
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月球基地结构形式设想 被引量：29
5
作者 于登云 葛之江 +2 位作者 王乃东 肖林 林宗坚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1840-1844,共5页
月球基地建设是载人航天、深空探测技术发展的一个重要方面。根据月面环境特点和航天工程需要,对充气式结构和硬式结构的月球基地结构形式进行了分析,讨论了两种结构形式的优势和不足,并提出了基于两种结构形式的组合型月球基地的设想,... 月球基地建设是载人航天、深空探测技术发展的一个重要方面。根据月面环境特点和航天工程需要,对充气式结构和硬式结构的月球基地结构形式进行了分析,讨论了两种结构形式的优势和不足,并提出了基于两种结构形式的组合型月球基地的设想,为将来月球基地的建设提供参考。 展开更多
关键词 深空探测 月球基地 结构形式
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月球基地核电源系统方案研究 被引量：17
6
作者 姚成志 胡古 +2 位作者 解家春 赵守智 安伟健 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期464-470,共7页
月球基地的建立首先需解决能源供给问题,核电源系统具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点,是月球基地及其他深空探测任务中理想的能源提供方案。本文分析了目前可用于月球基地的能源情况,有针对性地提出40kWe月球基地核电源系统的设... 月球基地的建立首先需解决能源供给问题,核电源系统具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点,是月球基地及其他深空探测任务中理想的能源提供方案。本文分析了目前可用于月球基地的能源情况,有针对性地提出40kWe月球基地核电源系统的设计理念,经初步优化设计,给出了该系统的流程和总体设计参数,并从物理、屏蔽、热工以及结构方面对系统进行了分析和论证。结果表明,该系统方案合理可行,能满足安全和寿期要求。 展开更多
关键词 月球基地 核电源系统 热电转换 斯特林发动机
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一种综合式载人月球基地总体方案及建造规划设想 被引量：18
7
作者 果琳丽 李志杰 +2 位作者 齐玢 梁鲁 叶培建 《航天返回与遥感》 2014年第6期1-10,共10页
构建载人月球基地是实现对月球资源深度开发和利用的重要手段之一,文章提出了刚性舱、刚性+柔性结构以及建造式等三种典型结构的载人月球基地方案,并对三种典型方案的优缺点进行对比分析,在此基础上提出了一种综合式载人月球基地方案设... 构建载人月球基地是实现对月球资源深度开发和利用的重要手段之一,文章提出了刚性舱、刚性+柔性结构以及建造式等三种典型结构的载人月球基地方案,并对三种典型方案的优缺点进行对比分析,在此基础上提出了一种综合式载人月球基地方案设想,基地内部主体创新性地采用充气式柔性连接的方式,外部主体包括月壤防护层、植物密封舱和应急救生飞船,活动系统包括月球车和月球机器人。围绕该方案并结合文章提出的载人月球基地主要技术指标,并对载人月球基地选址、结构设计和构建、空间辐射防护、热管理、能源、通信与导航、生命保障和应急救生技术等关键技术方案进行了分析,为中国未来建设载人月球基地提供了参考。 展开更多
关键词 载人月球基地 总体方案 关键技术 建造规划 月球探测
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有人月球基地构建方案设想 被引量：15
8
作者 朱恩涌 果琳丽 陈冲 《航天返回与遥感》 2013年第5期1-6,共6页
有人月球基地的建设能将人类的活动区域扩展到月球,实现月球资源的深度开发和利用,服务于人类社会发展。中国开展月球基地建设,在技术上是空间站工程和载人登月工程的有效结合,也有利于其载人航天工程的可持续发展。文章针对有人月球基... 有人月球基地的建设能将人类的活动区域扩展到月球,实现月球资源的深度开发和利用,服务于人类社会发展。中国开展月球基地建设,在技术上是空间站工程和载人登月工程的有效结合,也有利于其载人航天工程的可持续发展。文章针对有人月球基地的构建,将有人月球基地构建的基本途径分为刚性舱组装、柔性舱组装和月面建筑式三大类,并指出在月球基地发展的不同阶段构建途径的选择原则,再结合中国国情,提出了中国在有人月球基地发展初期的构建方案,最后对有人月球基地构建中的一些关键问题进行了分析总结。 展开更多
关键词 有人月球基地 构建途径 构建方案 空间探测
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月球基地工程研究进展及展望 被引量：27
9
作者 邓连印 郭继峰 崔乃刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2009年第2期25-30,共6页
月球基地的建设是未来深空探测的关键步骤,在过去几十年里一直是航天大国研究的重点。在对月球基地外部环境分析的基础上,结合已有研究成果,对其设计、建造理念和关键技术方案进行了总结,并对其未来发展方向进行了展望。最后,提出了适... 月球基地的建设是未来深空探测的关键步骤,在过去几十年里一直是航天大国研究的重点。在对月球基地外部环境分析的基础上,结合已有研究成果,对其设计、建造理念和关键技术方案进行了总结,并对其未来发展方向进行了展望。最后,提出了适合未来月球基地建设的战略目标和建设思想。 展开更多
关键词 月球探测 月面环境 月球基地
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有人月球基地构型及构建过程的设想 被引量：6
10
作者 李志杰 果琳丽 +1 位作者 梁鲁 叶培建 《航天器工程》 北大核心 2015年第5期23-30,共8页
与传统航天器设计不同,有人月球基地涉及构型与构建、能源、月面移动、资源利用等诸多方面。文章在对国外有人月球基地不同构型对比分析的基础上,提出了我国有人月球基地方案设想,包括刚性舱构型、刚性+柔性舱构型、建造式构型和综合式... 与传统航天器设计不同,有人月球基地涉及构型与构建、能源、月面移动、资源利用等诸多方面。文章在对国外有人月球基地不同构型对比分析的基础上,提出了我国有人月球基地方案设想,包括刚性舱构型、刚性+柔性舱构型、建造式构型和综合式有人月球基地方案,并进一步提出了有人月球基地构建过程设想,可为我国未来有人月球基地建设提供参考。 展开更多
关键词 载人探月 有人月球基地 构型 构建过程
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载人月球基地选址的几个基本因素 被引量：9
11
作者 李志杰 果琳丽 彭坤 《载人航天》 CSCD 2015年第2期158-162,共5页
载人月球基地选址有许多因素需要考虑,如战略意义、科学目标、工程能力约束和资源利用等。分析了国外载人登月着陆点选取及月球基地选址原则,确定了各种选址影响因素的优先级,为我国载人月球基地选址提供了参考依据。基于月球表面的特... 载人月球基地选址有许多因素需要考虑,如战略意义、科学目标、工程能力约束和资源利用等。分析了国外载人登月着陆点选取及月球基地选址原则,确定了各种选址影响因素的优先级,为我国载人月球基地选址提供了参考依据。基于月球表面的特殊环境和月球基地建设过程中的工程能力约束,对载人月球基地选址约束进行了分析。结合国内外无人月球探测工程、载人登月工程选址点的分布情况,初选月球正面的虹湾、月球赤道的马留斯地区和南极Cabeus撞击坑进行了载人月球基地选址综合分析。分析结果表明,具有较好科学研究意义的虹湾地区和可能存在水冰资源的Cabeus撞击坑均能够满足载人月球基地的选址需求。 展开更多
关键词 载人登月 载人月球基地 选址原则 选址约束
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充气式月球基地防护结构技术综述 被引量：5
12
作者 徐彦 郑耀 关富玲 《载人航天》 CSCD 2014年第4期359-366,共8页
综述了充气式月球基地防护结构技术,包括总体设计要求和关键设计要点、柔性热防护结构的服役环境、功能需求、设计方法、材料选用等。并从结构冲击定位和强度分析、破坏响应分析、系统组成分析和自修复材料等方面,指出了对结构进行健康... 综述了充气式月球基地防护结构技术,包括总体设计要求和关键设计要点、柔性热防护结构的服役环境、功能需求、设计方法、材料选用等。并从结构冲击定位和强度分析、破坏响应分析、系统组成分析和自修复材料等方面,指出了对结构进行健康监测的必要性。介绍了现有的地面测试技术,包括热防护材料性能测试、展开动力学性能测试和太空环境模拟技术等,最后对防护结构技术的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 充气式月球基地 防护结构 结构健康监测技术 地面测试技术
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月球基地温差电源的应用研究 被引量：3
13
作者 任德鹏 李青 任保国 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第5期845-848,共4页
月球基地是未来深入开展月球探测、开发和利用月球资源的主体,常规的光伏发电系统在月夜期间无法提供电能,不能适应月球基地对能源供给的连续性要求。月面环境的特殊性导致月壤内部存在一定的温差,为温差电源的应用创造了条件。考虑热... 月球基地是未来深入开展月球探测、开发和利用月球资源的主体,常规的光伏发电系统在月夜期间无法提供电能,不能适应月球基地对能源供给的连续性要求。月面环境的特殊性导致月壤内部存在一定的温差,为温差电源的应用创造了条件。考虑热电材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,构建了平板型温差电源的热电耦合分析模型;与月壤传热方程联合求解,实现了月面温差电源工作过程的仿真。结果表明,由于温差电源的导热参数与月壤相差明显,导致电源两端无法建立起有效的温差,使其发电效率甚微。在此基础上,对月壤物性及温差电源的传热进行了尝试性改造分析,该措施能够明显提升电源的工作效率,但仍达不到具体应用的水平;对此提出了电源设计及温差材料研制的要求,旨在促进温差发电技术在后续月球探测的应用。 展开更多
关键词 月球基地 温差电源 数值仿真 应用分析
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无人月球基地总体初步设想 被引量：11
14
作者 张熇 胡智新 《航天器工程》 2010年第5期95-98,共4页
构建月球基地是月球探测的核心目标之一。作为一个巨型项目,月球基地总体建设涉及空间运输、能源、结构构建、月面移动、资源利用、科学探索、测控通信等诸多方面。文章尝试论述构建无人月球基地的任务目标、核心功能与组成、概念方案... 构建月球基地是月球探测的核心目标之一。作为一个巨型项目,月球基地总体建设涉及空间运输、能源、结构构建、月面移动、资源利用、科学探索、测控通信等诸多方面。文章尝试论述构建无人月球基地的任务目标、核心功能与组成、概念方案、实施步骤等核心要素,提出构建无人月球基地的总体思路,为未来月球基地任务的实施提供参考。 展开更多
关键词 月球基地 机器人 总体设想
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球冠型充气膜结构月球基地的研究 被引量：3
15
作者 屠永清 寇广福 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2007年第z1期519-522,共4页
世界航天大国纷纷计划要在月球建立基地,而充气膜结构所具有的轻质、高强特点,使之应用于月球基地成为可能。在分析月球上膜结构的特点基础上,用ANSYS软件建模,对构想的几种球冠型充气膜结构(包括无加强索模型、有加强索模型及有底模型... 世界航天大国纷纷计划要在月球建立基地,而充气膜结构所具有的轻质、高强特点,使之应用于月球基地成为可能。在分析月球上膜结构的特点基础上,用ANSYS软件建模,对构想的几种球冠型充气膜结构(包括无加强索模型、有加强索模型及有底模型)进行了初始找形分析和荷载分析,并就模型的半径、加强索的数量和截面积等参数对膜材内力的影响进行了讨论,从力学角度对月球上的充气膜结构进行了有益的探讨。 展开更多
关键词 充气膜结构 月球基地 球冠型 结构分析
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我国月球基地受控生态生保系统物质流调控分析研究 被引量：7
16
作者 郭双生 《载人航天》 CSCD 2017年第5期680-687,共8页
针对载人深空探测和月球火星等地外星球定居与开发对生保物资持续再生供应的需求,基于国内外多年的载人航天受控生态生保技术研究经验和我国的载人航天发展形势,提出未来我国月球基地环控生保系统的基本规模、驻留人员和时间等边界约束... 针对载人深空探测和月球火星等地外星球定居与开发对生保物资持续再生供应的需求,基于国内外多年的载人航天受控生态生保技术研究经验和我国的载人航天发展形势,提出未来我国月球基地环控生保系统的基本规模、驻留人员和时间等边界约束条件设想(乘组规模约为6人,大气、水、食物及废物循环闭合度分别为100%、100%、95%和95%),以此为基础进行了其中大气、水、食物和废物等物质流配置的分析与计算,并提出其动态平衡调控方案。该工作以期为将来在我国的月球基地等环控生保系统中实现物质流的长期高效与安全可靠调控发挥参考作用。 展开更多
关键词 月球基地 受控生态生保系统 生物部件 物质流调控
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3D打印月球基地可行性研究 被引量：4
17
作者 宋靖华 鲍明 《建筑与文化》 2015年第5期145-146,共2页
3D打印技术具有直接打印任意形状的建筑物和复杂结构体系的能力,在建筑界受到越来越多的关注。3D打印技术将惰性材料打印为建筑物,极大提高了建构太空空间可能。本文通过实验手段,验证了在月球恶劣的环境下,利用3D打印技术和月球土壤建... 3D打印技术具有直接打印任意形状的建筑物和复杂结构体系的能力,在建筑界受到越来越多的关注。3D打印技术将惰性材料打印为建筑物,极大提高了建构太空空间可能。本文通过实验手段,验证了在月球恶劣的环境下,利用3D打印技术和月球土壤建设月球基地的可能性。 展开更多
关键词 3D打印 直接建造技术 人类月球基地 结构优化
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月球基地能源系统初步研究 被引量：10
18
作者 任德鹏 李青 许映乔 《深空探测学报》 2018年第6期561-568,共8页
建设月球基地、深入开展月球探测是后续深空探测发展的必然趋势,能源系统是维持月球基地正常工作的基本条件。结合月球基地能源需求和月面环境特点,确定了能源系统的基本要求;对比分析了各种能源类型的特点及应用前景,明确了初级阶段月... 建设月球基地、深入开展月球探测是后续深空探测发展的必然趋势,能源系统是维持月球基地正常工作的基本条件。结合月球基地能源需求和月面环境特点,确定了能源系统的基本要求;对比分析了各种能源类型的特点及应用前景,明确了初级阶段月球基地能源系统应以太阳能的利用为主要方式,核心技术是解决太阳能的高效存储问题;通过储能技术的分析,提出了热化学制氢结合氢氧燃料电池及光伏发电装置的能源系统方案,并对系统设计的关键技术进行了分析,相关内容可为月球基地的深入论证及其能源系统的具体设计提供借鉴。 展开更多
关键词 月球基地 能源系统 方案概述
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月球基地用热泵排热系统性能分析 被引量：3
19
作者 冶文莲 闫春杰 曲家闯 《真空与低温》 2015年第4期236-240,共5页
针对月球表面温度变化范围大,导致基地内部热量无法排散的问题,提出了采用热泵排热的概念。从热泵工质的选择,改变排热温度、废热量、电源及辐射器比重等方面分析了热泵系统质量变化。结果表明:月球表面温度高达400 K,应选择临界温度较... 针对月球表面温度变化范围大,导致基地内部热量无法排散的问题,提出了采用热泵排热的概念。从热泵工质的选择,改变排热温度、废热量、电源及辐射器比重等方面分析了热泵系统质量变化。结果表明:月球表面温度高达400 K,应选择临界温度较高的工质,如R1 1、R717;在废热量一定的情况下,上述参数变化时存在一个最佳系统质量和最佳排热温度;废热量越大热泵系统越重。月球基地采用热泵技术能够有效强化排热能力,从而达到减重的目的。 展开更多
关键词 热泵 月球基地 蒸汽压缩
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利用熔岩管道建设月球基地的规划设想 被引量：5
20
作者 宋靖华 张杨姝禾 袁焕鑫 《城市建筑》 2019年第7期44-51,共8页
建设永久性月球基地是人类进行月球探索的关键步骤和最终目标,研究月球基地的规划有助于月球基地建设工程的立项和航天战略的稳健实施。本文基于现有的月球探测成果,提出利用熔岩管道建设月球基地的设想,对月球基地选址、结构与构型、... 建设永久性月球基地是人类进行月球探索的关键步骤和最终目标,研究月球基地的规划有助于月球基地建设工程的立项和航天战略的稳健实施。本文基于现有的月球探测成果,提出利用熔岩管道建设月球基地的设想,对月球基地选址、结构与构型、设计策略、方案评估进行了分析,提出了建设月球基地的规划方案,拟为未来建设月球基地提供参考。 展开更多
关键词 月球基地 熔岩管道 Weaire-Phelan泡沫结构 方案评估
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