联系人：张九星
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（一）地月空间经济与产业化发展前景预测及途径分析
（1）承研单位
中国航天系统科学与工程研究院
（2）项目成果
本课题探讨了地月空间经济的内涵与特征，提出了地月空间经济产业化发展模型框架，探索了“链式-融合”发展的地月空间经济产业化发展途径，预测了地月空间经济产业前景。
课题研究认为地月空间经济产业化需要从可能带来盈利的业务领域入手。第一阶段对传统地月空间经济的产品与服务进行升级、优化；第二阶段基于低成本、可重复使用运载器，将太空旅游市场作为地月空间经济产业化发展方向；第三阶段实现人类在地月之间自由往返，构建人类太空居所、为移民太空奠定基础。
（3）应用前景
本课题为社会各界更加客观、全面地认识地月空间经济提供了统一的框架，研究成果主要应用于支撑地月空间技术、项目、经济产业的优先发展论证，支撑国家载人航天领域的项目论证和未来的空间发展规划。能够在制定我国航天发展规划、载人航天战略、航天工业管理体制和机制等方面提供参考和借鉴。
（二）地月空间通信导航产业发展前景预测
（1）承研单位
中国科学院国家天文台
（2）项目成果
本课题收集并梳理了2035年前，全球预期将发射的各类月球空间探测器的信息，构建了地月空间探测发展的预测模型。分析研究了地月空间通信导航技术发展途径，预测和展望了2035年的月球空间探测中的通信、导航领域技术发展，分析并评估了这些探测器和探测规划对地月空间通信、导航地面设施技术发展和业务能力的需求。
研究了地月空间通信导航技术发展状况，预测分析了物联网等通信技术协议在月面和近月空间的发展需求，评估了这类发展需求对月球空间移动通讯领域的驱动作用、对月球周边中继服务的需求，及我国相关技术产业在该领域的可能份额。
（3）应用前景
课题论证分析了近地轨道、地月空间及月球以远广域范围的通信、导航和授时技术业务未来的发展方向和应用模式，可为载人地月/地火空间探测通信、导航与授时服务提供参考。本研究提出的未来一站式服务发展战略路线图可用于地月通信、导航、授时服务的产业联盟的发展。
（三）深空人类栖息地方案研究
（1）承研单位
中国航天科技集团有限公司第八研究院第八〇五研究所
（2）项目成果
本课题充分考虑深空人类栖息地在深空探测和地外星体资源开采方面前哨站的功能，采用基于马斯洛需求分析的科学方法，在满足人类基本生存条件基础上，对各功能进行系统规划。
开展了基于栖息村落任务和适应月球环境的栖息村落设施总体规划、基于马斯洛需求层次映射关系的栖息村落模块分层规划等内容研究，设计了基于任务需求的人类栖息地模块化方案，将月球人类栖息地划分为四个模块：综合基础模块、生存模块、资源获取模块和探索前哨模块，基于马斯洛需求理论分析，提出了栖息地规划概念图。
（3）应用前景
本课题创造性地将马斯洛需求分析模型应用于构建适应人类生活及工作的深空人类栖息地中，将深空探测与心理学相结合，科学地解答了分步、分阶段设计深空栖息地的方法，研究成果可为未来月球轨道空间站、载人月球站和载人火星基地的规划、建设提供设计参考。
（四）亚轨道载人航天发展研究分析
（1）承研单位
航天员科研训练中心（载人航天总体研究论证中心）
（2）项目成果
本课题调研分析了国内外亚轨道载人航天发展现状，从拓展我国亚轨道空间权益、推动载人航天商业化发展、促进空天技术融合发展及高新技术转化、提升载人航天发展的社会效益等方面分析了我国开展亚轨道载人航天任务的必要性。
进行了亚轨道载人航天初步总体规划，分析了我国亚轨道载人航天发展模式，初步考虑了一体化带翼亚轨道运载器、飞船+火箭、飞机挂飞投放、组合动力飞行器等四种典型方案，提出了初步总体方案与共性关键技术。对亚轨道载人航天经济规模与效益进行了初步分析研判。
（3）应用前景
通过本课题的研究，表明我国对发展亚轨道载人航天任务有较强的需求，所提出的初步总体任务规划、初步总体方案和共性关键技术、发展模式和经济性分析等成果，均可为我国开展亚轨道载人航天任务提供参考。
（五）地月空间及月球表面导航定位技术研究——地月空间统一时间频率基准建立技术研究
（1）承研单位
中国科学院国家授时中心
（2）项目成果
本课题通过对地月空间统一时频基准天基产生技术、自主维持技术和高精度传递技术研究，突破了基于航天器间通信测距信号的快速捕获技术、航天器间通信测距信号的跟踪技术，解决了航天器间动态快速捕获与精确跟踪问题。将双向测距方式运用于航天器间距测量中，提升了航天器间的测距精度和航天器间高精度测距技术。
（3）应用前景
本课题研究成果主要应用于解决载人航天器和航天员在地月空间开展相关飞行和作业任务时，无法实时获取自身高精度时间信息的问题。为地月空间资源开发利用、月面活动及大范围机动、智慧地月空间、地月空间货物运输等载人月球探测任务提供相对完整的时间频率基准解决方案，也为空间导航技术的应用提供了可能性与新的研究思路与方向。
（六）高精度共视时间比对实验项目
（1）承研单位
中国科学院国家授时中心
（2）项目成果
本课题通过对空间站高精度原子钟的特性研究，提出了基于空间站高精度原子钟的共视时间比对方法。由于我国空间站时频柜还未发射，不能基于实际系统开展测试分析。本项目的研究过程是理论研究和仿真实验相迭代的过程，打破通过传统实时共视方法的束缚，创造性提出分时共视时间比对方法，大大降低空间站轨道误差的影响。通过开展空间站-地面站原子钟钟差建模仿真试验、空间站单向时间比对试验、空间站传统共视时间比对试验和空间站分时共视时间比对试验，实现了优于50皮秒的超高精度时间比对，解决了传统共视时间比对方法的应用盲区问题。
（3）应用前景
本课题利用载人空间站平台，实现了优于导航卫星的高精度共视时间比对技术，研究成果主要应用于国际原子钟时的建立、高精度甚长基线干涉测量技术、重大科学装置（例如大型粒子加速器系统、X射线自由电子激光器系统、射电天文相控阵天线系统等）、物理常数及其变化测量等领域。
（七）面向月球基地的自循环热管理及发电系统研究
（1）承研单位
中国航天科技集团有限公司第八研究院第八〇五研究所
（2）项目成果
本课题提出一种面向月球基地的自循环热管理及发电系统，该系统将发电循环和喷射制冷循环集成一体，输出的电量能够满足工质泵的用电消耗，额外的发电量可以为月球基地设备供电。进行了关键单机建模和系统循环特性建模，研究发现，安全环保且系统循环性能较高的“干性工质”可以作为面向月球基地的自循环热管理系统设计中的备选工质。开展了典型场景下的不同运行状态的循环工况分析，经过分析关键参数满足指标要求。
（3）应用前景
该自循环热管理及发电系统可应用于短期或长期月球基地，有效解决月面环境下月球基地废热利用难题，提出的自循环发电理论能够满足系统自身能源需求，有效节省能源供应，有力支撑我国月球基地的建设，也可以为后续新型载人飞船和空间站等大型航天器的热管理技术提供新的思路。同时，该循环也可应用于电厂、化工厂中，通过回收大型用电设备排放的工业余热，提高整个工业系统的能源利用效率。
（八）基于冷热电一体化的航天服用电池一体化技术
（1）承研单位
中国电子科技集团公司第十八研究所
（2）项目成果
本课题针对我国航天员对自适应调温航天服的需求，开展了冷热电一体化航天服用电源研究，通过对调温织物的流体动力学研究及结构设计，选择纳米陶瓷热电材料作为调温材料，研制出能量管理一体化织物器件和基于织物衬底高效、柔性、轻质的薄膜砷化镓太阳电池，通过热电效应、光电效应来进行能量转换，实现了航天服内环境及能源管理的自我调节。
（3）应用前景
冷热电一体化织物的研究属于智能可穿戴纺织品开发的重要方向之一。本研究可为轻质、特种作业环境下的服装设计提供参考，可应用于两栖“能源衣”、刺激响应变形/变色伪装服、体表热量管理服、石墨烯基人体热量管理织物等。
（九）利用等离子体提高载人深空探测火箭发动机性能的原理与方法研究
（1）承研单位
航天工程大学
（2）项目成果
本课题将等离子体发动机与火箭发动机相结合，形成一种新型的双模式复合推进系统：执行高精度姿态调整任务时使用高比冲等离子体发动机模式，执行快速轨道机动任务时使用火箭发动机模式，此火箭发动机采用非自燃无毒推进剂，由等离子体进行点火，并使用等离子体提高燃烧效率。
通过对等离子体活性粒子特征分析、等离子体点火器形式及性能分析、等离子体助燃激励器结构设计及效果研究、新型等离子体助燃发动机可行性评估等内容研究，突破了多反应、强刚性放电过程数值仿真技术、等离子体活性粒子与燃烧反应耦合的多组分多方程燃烧化学动力学仿真等关键技术。
（3）应用前景
本课题研究成果可应用于航天器姿轨控发动机设计，对小型深度变推力火箭发动机的燃烧稳定性控制有重要借鉴意义。等离子体点火器、助燃激励器经过改造后还可在超燃冲压发动机、爆震发动机以及内燃机等领域得到应用。
（十）基于空间平台的航天器激光输能技术研究
（1）承研单位
航天工程大学
（2）项目成果
本课题设计了包含4个轨道面，每个轨道面均匀部署4个空间平台的卫星星座，空间平台的组成包括激光发射系统、供能系统、储能系统、姿轨控系统、热控系统、通信系统。激光发射系统主要由激光产生分系统、光学机械分系统和捕获跟踪瞄准分系统组成。通过对激光输能机理及方案、航天器激光输能技术适应性分析、航天器激光输能光电转换建模及增效方法等内容研究，突破了基于空间平台的航天器激光输能方案设计技术、基于空间平台的航天器激光输能卫星姿态指向控制技术、基于空间平台的航天器激光输能光电转换技术等关键技术。
（3）应用前景
本课题针对未来微小型航天器的能源供应需求，研究了基于空间平台的航天器激光输能技术，解决了太阳能电池阵列只能在日照区工作的局限性，为微小型航天器应急条件下或地阴区执行任务提供一种新手段。此外，在解决航天器能源问题、提高航天器有效载荷比、延长航天器使用寿命等方面都具有重要意义，经济等效益明显。
（十一）连续小推力航天器探测地月系统拉格朗日点轨道设计与控制新方法研究
（1）承研单位
大连理工大学
（2）项目成果
本课题在Hamiltonian系统辛几何空间内，发展了离散对偶变量变分原理，构造了最优控制系统的任意高阶精度保辛算法，研究了对偶变量插值方式与保辛算法收敛性关系。进一步结合参变量变分原理构造非光滑最优控制系统的保辛算法，研究参变量乘子与协态变量的映射关系，验证了最优控制系统的最优性必要条件。从Hamiltonian系统辛几何角度为最优控制问题建立一套高性能的保辛数值方法，包括：非光滑系统最优控制的高性能保辛方法和非均匀网格自适应最优控制保辛方法。
（3）应用前景
本项目的研究成果应用方向是深空探测领域。目前本项目仍属于基础研究阶段，还未在实际深空探测任务中得到具体应用，在未来应用的前景方面，可为航天器在深空探测中长时间轨道转移/保持、连续小推力的推进系统受限以及中心引力场与多体引力场导致的强非线性最优控制问题提供强有力的技术支持。
（十二）航母式载人多小行星探测系统总体方案研究
（1）承研单位
国防科技大学
（2）项目成果
本课题通过对航母式载人多小行星探测系统概念设计、航母式载人多小行星探测系统规模设计、探测目标筛选方案设计、航母式载人多小行星探测系统飞行轨道设计与优化、航母式载人多小行星探测系统总体飞行方案研究，突破了航母式序列多目标飞行轨道优化等关键技术，完成对三颗小行星的抵近观测的总体方案设计，其中一颗小行星的载人着陆任务，另外一颗小行星的采样任务。
（3）应用前景
本成果主要应用于针对载人小行星探测任务风险高、成本大等问题，提出一次任务涵盖抵近观测、无人采样和载人着陆的航母式载人多小行星探测概念设计，完成序列飞行任务轨道方案设计与优化，据此对探测系统质量和规模进行估算，为我国未来载人小行星探测任务的模式选择和方案制定提供技术支撑。
（十三）载人火星探测概念研究
（1）承研单位
中国航天员科研训练中心（载人航天总体研究论证中心）
（2）项目成果
本课题对国内外载人火星探测概念研究进行了广泛调研，计算分析了地火转移窗口、速度增量，通过对冲点/合点类轨道模式、脉冲推力/连续小推力推进系统模式、电推进对载人火星探测的价值等的对比分析，形成了载人火星探测总体方案，初步设计了载人火星探测飞行器，对航天员火星表面驻留与活动场景进行了设想，并梳理了载人火星探测关键技术。
（3）应用前景
本课题的研究成果可为后续载人火星探测论证提供借鉴，对载人登火详细轨道设计提供参考，为关键技术攻关和方案深化论证提供支撑。
（十四）月球返回货运飞行器低能轨道设计与小推力控制
（1）承研单位
哈尔滨工业大学
（2）项目成果
本课题利用日、地、月三体引力混合作用，设计了从月球以椭圆轨道出发，使探测器弹道式返回地球的方案，通过详细研究低能量返回机理，计算了高精度星历条件下的低能量返回窗口列表。所提供的低能量返回窗口、月面发射窗口、中途轨道修正返回指定落点等通过四体问题动力学模型进行了验证。使一般作为干扰处理的太阳引力转化为有利的摄动力，减少返回燃料消耗，降低了探月成本。
（3）应用前景
本课题研究了低成本探月的返回轨道设计与轨道控制问题，主要应用于月球货物返回运输工作。本项目提供了未来一定时间段的低能量返回轨道的窗口列表，给出标称轨道和考虑各种误差的小推力控制策略。为我国未来低成本无人探月采样返回提供理论技术储备，同时推动非限制性四体问题的理论研究。
小推力控制下飞行器总控制时间也长于传统化学推进，正常情况下不适合载人返回，但可以作为载人返回轨道的备选轨道，用于解决主发动机故障、燃料消耗过多等异常状况。
（十五）超轻多孔金属/碳纤维复合一体发泡成型方法
（1）承研单位
东南大学
（2）项目成果
本课题以铝铜、镁铝、锌锡合金为基础合金元素，研制出低温合金、镁铝合金、铝合金泡沫化方法，在获得不同熔点的泡沫金属后，通过对发泡剂释气、熔体泡沫流动等性质的调控，获得了可发泡金属预制件制备方法和相应的发泡工艺，并探索了可发泡金属预制件在真空条件下的泡沫化行为。
初步建立了不同熔点可发泡金属基体成分、发泡剂、工艺选择体系，通过多参数优选，实现了低真空条件下可发泡预制件的泡沫化，发展了可发泡预制件的制备理论、控制方法和制备技术，获得了高度一致性、工艺高重复性的可发泡预制件泡沫化效果。
（3）应用前景
本课题研究获得的轻质、低熔点泡沫金属材料可发泡预制件制备和后续发泡技术，可用于空间站、月球基地等致密可发泡预制件研制，通过在太空环境获得泡沫金属件来构筑遮蔽结构。
同时，可通过和其他材料（陶瓷片等）的复合体发泡，形成多孔金属/陶瓷层级结构的抗空间碎片盾牌，有望作为空间观测平台的基座。
（十六）基于碳纳米纸传感器的航天复合材料结构健康监测技术
（1）承研单位
沈阳航空航天大学
（2）项目成果
本课题针对航天器复合材料结构服役周期内在损伤健康监测等方面的不足，探索了一种兼具结构承载和自感知等功能于一体的碳纳米纸复合材料，利用传感性可控碳纳米纸传感器实现了复合材料多模式损伤监测。
分析了碳纳米纸的成型工艺参数控制对其微观结构及传感特性影响机制，实现了对碳纳米纸传感器应变传感特性控制，模拟分析了碳纳米纸传感器在空间环境下的导电机制，建立了碳纳米纸及其复合材料的导电及压阻导电理论模型。
（3）应用前景
成果主要应用方向为航空航天复合材料结构的健康监测及安全评价，该技术主要应用定位为航天用复合材料低温贮箱、复合材料压力容器的全寿命健康监测领域，目前，团队与沈阳斯林达安科新技术有限公司合作开展智能复合材料压力容器的产业化推广工作。
（十七）月面环境高可靠性导电橡胶应用方案研究
（1）承研单位
深圳市腾顺电子材料有限公司
（2）项目成果
本课题针对于月面深冷、深热和极大温差冷热循环条件，研制了能够适应月面环境，具有可靠的环境密封效果和电磁屏蔽功能，能够保持机械和电气性能稳定的导电橡胶。
通过对常规低温材料添加碳纳米管，合成了低苯基聚二乙基-二甲基硅氧烷低温硅胶，在优化导电橡胶制作工艺基础上，完成试样制作，高、低温性能指标的测试。
本课题研制出-180摄氏度低温下，模拟针对“月尘”的密封效果试验的测试装置一套；合成了结晶温度、玻璃化温度均低于-135摄氏度弹性体原料。
（3）应用前景
本项目研制的碳纳米管低温导电橡胶，具有重量轻、高频电磁波屏蔽效果好的特点，在航空、航天及高寒区域有着广泛的用途。研制的“月尘”密封效果模拟测试装置，易于操作和使用，为材料低温性能的研究提供了测量平台，具有很好的应用前景。
（十八）基于均匀微滴喷射的空间在轨应急制造及修复技术
（1）承研单位
西北工业大学
（2）项目成果
本课题针对空间站在轨制造需求，通过对均匀金属微熔滴喷射机理、行为及参数影响规律、模拟微重力环境下金属微滴飞行沉积行为、沉积制造可行性研究。突破了均匀铝微滴按需水平喷射技术、铝微滴喷射与沉积过程微重力物理模拟技术等关键技术。
开展了小型化喷射装置方案设计，开发出水平均匀铝微滴喷射原型装置、金属微滴打印过程的物理模拟试验装置及监控系统。
（3）应用前景
本项目成果主要应用于载人空间站环境中异形金属件/常用工具在轨制造、散热功能件在轨成型、电路钎焊封装以及金属耗损件在轨修复、工具及常用零件现场打印、太空异形散热件打印、太空微电路打印及钎焊、太空空间站用零件现场维修等多个方面。
（十九）基于功能复合材料的软体机构抓捕深度学习
（1）承研单位
中国航天科技集团有限公司第八研究院第八〇五研究所
（2）项目成果
本课题以航天领域软体捕获技术为牵引，通过对工作介质为离子液体IPMC的建模与仿真、长时间工作的IPMC人工肌肉的制备方法、IPMC在软体抓捕机构上的应用探索、基于多模态信息的抓捕深度学习研究，突破了高功率密度柔性驱动材料制备技术、基于多源信息感知的软体机构抓捕等关键技术。建立了基于触觉的软体机构抓捕过程中多模态信息的特征表达、提取和集成机制。
（3）应用前景
本课题建立了基于离子聚合物金属复合材料的多自由度软体抓捕机构概念，可应用于空间在轨服务和空间站维修检测，实现抓捕过程的智能化，推动空间抓捕技术的跨越式发展，奠定智能化类生命体原型系统的理论基础，具有重要的科学探索意义和工程应用价值。
（二十）空间站太阳光综合应用技术研究
（1）承研单位
兰州空间技术物理研究所
（2）项目成果
本课题通过空间太阳光光波导系统方案调研与设计、聚光光伏发电方案探索分析、太阳光综合应用方法研究，掌握了“空间太阳光综合应用系统方案设计”方法，突破了空间太阳光综合应用系统方案设计关键技术，形成了太阳光聚光单元等实物。
（3）应用前景
研究成果可应用于空间站舱内照明以节约电能，减少电能照明产生的废热；也可将可见光传输到植物生长箱中，用于植物生长试验；还可用于月球基地聚光加热月球表面的钙长石制备氧气或加热月球表面的钛铁矿制备水。
（二十一）卫星空间站概念研究
（1）承研单位
航天恒星科技有限公司
（2）项目成果
本课题通过国内外情况及技术发展趋势调研、卫星空间站定义、功能及系统组成分析、卫星空间站任务剖面研究、卫星空间站效益分析，完成了在轨装配技术与地面装配技术对比分析研究，突破了卫星在轨部署发射器模块化技术关键技术，形成了太阳光聚光单元等实物。
（3）应用前景
本课题研究成果可为地月空间卫星空间站内卫星在轨研制使用、零部件制造，并进行在轨组装、测试、形成整星，进而部署发射提供设计参考。卫星空间站还可用于在轨服务与维修、深空探测等领域。
（二十二）空间站资源循环利用概念研究
（1）承研单位
北京空间技术研制试验中心
（2）项目成果
本课题通过对地面资源循环利用技术发展现状调研、循环利用技术在轨应用可行性、空间站可循环利用资源种类、空间站资源循环利用方案研究和循环利用综合效益分析，开展了循环利用技术在轨应用可行性分析，提出了生物降解、植物培育、增材制造及材料回收、水基推进等技术途径，形成了空间站资源循环利用方案。
（3）应用前景
本课题首次提出了空间站资源循环利用综合方案，可为将来空间站资源循环利用提供借鉴。同时，课题的研究，可对我国空间站的建造与运营提供参考，提前在空间站布局一批新技术，切实促进空间站资源的集约利用，减少运营阶段的发射次数，降低空间站运营成本。
（二十三）基于离散逆仿真系统的空间站人控操作智能评价
（1）承研单位
国防科技大学
（2）项目成果
本课题通过对空间站手动操作任务梳理与特点分析、空间站人控操作任务的离散逆仿真系统建模与分析、空间站人控操作任务操作品质指标评价体系、空间站交会故障条件下的在轨人控操作策略研究，建立了针对空间交会任务的离散逆仿真系统，并设计了逆仿真系统的结构参数，形成了对不同的任务轨迹操作性能评价的指标体系，为航天员手控交会对接操作提供了指导意见，获得了确定推力故障条件下手动控制追踪器最大容错能力的方法，为改进推力器配置提供了依据。
（3）应用前景
本项目成果可用于对不同任务轨迹的操作性能进行评价，为航天员的手动空间交会操作提供指导。另外，可用于确定追踪器的最大容错能力，作为改进推力器配置的依据。
（二十四）空间站“自主防护盾”技术研究
（1）承研单位
中国航天科技集团有限公司第一研究院
（2）项目成果
空间站自主防护盾装载在空间站平台上，由目标探测分系统、中央处理分系统和防护分系统组成，防护分系统采用Kevlar纤维复合结构。对空间站附近1cm-10cm空域内的碎片目标具备探测能力，并快速发射自主充气式防护盾，且能通过调节方向实现对空间碎片的快速、准确拦截，保护空间站和航天员的安全。在防护任务完成后，自主防护盾可折叠回收，不影响空间站在轨任务，且无需长期应对空间辐射等环境问题，具备重复使用功能。
（3）应用前景
本项目的研究成果和关键技术，均结合国内外最新的航天技术发展需求，可直接应用于空间站空间碎片防护设计以及其他型号航天器的空间防护设计，提升航天器的综合性能。
（二十五）基于空间站的微小飞行器部署发射技术
（1）承研单位
航天恒星科技有限公司
（2）项目成果
本课题以立方星发射部署系统为研究基础，重点通过标准规范化拼接结构解决了发射筒模块化问题；通过弹簧推力板分级控制解决了速度可调节问题；通过聚四氟乙烯分体式导轨设计解决了直线滑动机构润滑减阻抗滞问题；通过大口径弹簧机构自适应调节解决了规格化微纳星内部叠装组合问题。突破了模块化发射筒主结构设计与可组合拼装技术、灵巧机械臂模块单元设计及机械臂运动学与动力学规划等关键技术，研制了原理样机。
（3）应用前景
本研究成果可提高空间站在轨服务操作水平、拓展空间站应用业务范围、提高针对突发事件的应急增强能力，将促进分布式组网卫星星座的研制与发展。
（二十六）基于地球磁场安培力的空间站大气阻力抵偿方法研究
（1）承研单位
南京航空航天大学
（2）项目成果
本课题通过地磁推进方法及其对空间站影响研究、地磁推进原理性验证实验设计与测试、空间站地磁推进大气阻力抵偿效果研究和地磁推进方案对空间站设施设备的影响分析。提出了以非屏蔽线圈降低阻力，搭配局部屏蔽超导线圈和水平结构电动绳系的磁推进方案，通过计算和原理性实验表明在400km高度轨道，延展型水平结构电动绳系具有较大应用可行性和价值，完成了地磁推进技术原理性验证实验。
（3）应用前景
本项目研究成果可应用于空间站大气阻力抵偿，以节省空间站年运行燃料加注成本；也可用于空间站及航天器入射低能离子屏蔽，减少离子溅射影响；还可用于空间碎片减缓，用于1000km以上空间碎片清除的航天器动力。
（二十七）空间站在轨释放微小卫星技术方案和管理模式研究
（1）承研单位
北京天问空间科技有限公司
（2）项目成果
本课题从技术和管理两个方面对空间站在轨释放微小卫星技术开展了研究。通过对空间站在轨释放微小卫星总体技术方案研究、空间站在轨释放微小卫星的安全性分析，研究提出在轨释放机构和微小卫星需要满足货运飞船运输、舱内转移、气闸舱转移以及机械臂抓捕的技术要求，结合我国空间站技术指标，能够满足释放1U~12U立方星以及释放1颗~6颗立方星的要求。在管理模式设计方面，提出了计划管理模式和商业管理模式两种类型。
（3）应用前景
本项目的研究成果可为空间站在轨释放微小卫星提供技术参考。同时，可为载人航天任务的商业航天模式探索、国际合作新模式探索等方面提供借鉴。
（二十八）空间核酸提取和基因测序技术研究
（1）承研单位
中国科学院上海技术物理研究所
（2）项目成果
本课题通过对空间生物样品的核酸释放、萃取和杂质去除技术、液体精确控制技术、符合空间应用的液体管理技术研究，提出了微重力条件下、密闭体系内核酸的自动提取方法，实现了将提纯后的核酸与核酸测序仪的有机结合，设计完成了核酸自动提取原理样机。
（3）应用前景
本项目的研究成果可为空间测序提供技术支持，还可应用于医院、生物学实验室、疾病检验检疫中心、海关检疫等需要采用核酸扩增检测技术对微生物进行鉴定的场所。此外，可用于基因测序前的样品自动预处理，实现对不同种类样品的核酸提取。
（二十九）针对空间辐射损伤的纳米微粒搭载的长效辐射防护剂/辐射损伤缓和剂的研发
（1）承研单位
哈尔滨工业大学
（2）项目成果
本课题通过体内、体外实验确认了纳米粒子PEG-PCL-PUR的生物安全性，检测了Entolimod衍生物和ANG的生物毒性及免疫原性，明确了Entolimod衍生物和ANG对细胞、小鼠的辐射防护作用和辐射损伤修复功能，通过选用生物安全的纳米材料搭载无毒、无/低免疫原性的高效辐射防护剂/辐射修复剂，实现了长效、缓释的纳米材料-辐射防护剂/辐射修复剂的组合，掌握了重组人源CBLB502和ANG蛋白的纯化等关键技术。
（3）应用前景
本项目采用纳米粒子搭载抗辐射蛋白，初步实现了抗辐射药物在体内的长效、缓释效果。该项目的研究成果可为载人地月空间探索活动辐射防护、辐射损伤修复提供借鉴，为辐射防护剂和辐射损伤缓/修复剂的长效制剂研制提供参考。
（三十）基于光声成像的航天员实时健康评估系统
（1）承研单位
中国科学院上海技术物理研究所
（2）项目成果
本课题通过对反射式全角度光声探测模式、长工作距离物镜高质量聚焦光束实现方法、针型超声探测模块实现方法的研究，突破了超声探测模块的小型化与探测模式的搭配问题。在已有的装置基础上，升级改造了现有的仪器设备，并搭建了一套反射式全角度光声显微成像的监测实验装置。
（3）应用前景
本项目可为我国空间站内航天员微循环系统提供无创伤的健康评估。研究成果为后续产品的工程化应用提供参考，并推动航天员微循环系统监测的发展。此外该技术与光谱技术联合可应用于观测表征空间站高等植物对特殊环境感知领域的研究。
（三十一）微型载人操作舱概念研究
（1）承研单位
北京空间技术研制试验中心
（2）项目成果
为增加航天员单次舱外活动时间，扩大活动范围，提高舱外操作能力，本课题通过对微型载人操作舱总体技术、人机操作、应急救生等方案研究，设计了可支持1名航天员，配置环控、热控、通信、能源、对接机构、支撑力机械臂、长/短臂灵巧手等设备，支持长时间舱外操作的微型载人操作舱方案。对结构、能源、信息等关键分系统进行设计和优化，设计了舱外活动流程，并开展了风险分析。
（3）应用前景
本研究成果可支持灵巧臂操作和空间站机械臂辅助转移，能够为未来载人登月小型单人飞行器、月球轨道空间站、载人月球站等大型航天器舱外维修维护提供参考。
（三十二）深空探测浮空器技术研究
（1）承研单位
北京空间机电研究所
（2）项目成果
本课题针对金星探测浮空器使用需求，开展了深空探测浮空器总体方案设计，浮空器系统包括浮空气球、降落伞装置、结构装置、充气装置等。
通过对充氦超压气球、可相变浮升气体气球、刚性气球方案进行对比，表明第一种方案技术成熟度最高，满足现阶段金星探测需求。降落伞伞形选用盘缝带伞，主要由伞衣、伞绳和吊带等组成。结构装置主要包括伞舱、气球舱及相关总装附属件。充气装置主要作用是为浮空气球提供气体来源，其主要由气瓶、加排阀、过滤器、充气管路、管路分离装置、电爆阀（或自锁阀）及压力传感器等组成。经分析，所设计的浮空器不大于50公斤，驻空时间可达2天。
（3）应用前景
本研究成果是对现有环绕探测和着陆探测方式的有力补充，可为我国制定经济、便捷的深空探测方式提供参考。
（三十三）弹跳式球形探测器的驱动机理、设计理论与制造方法
（1）承研单位
中国空间技术研究院
（2）项目成果
本课题提出了基于负刚度预载荷的锥形EAP驱动器，通过实验验证了原理的正确性。基于单向轴承设计了抽拉式锁紧机构，通过改变解锁卡销与圆盘之间的接触角度满足了锁紧的可靠性要求，降低了能量释放的驱动力，实现了球形探测器弹跳功能。
（3）应用前景
本研究成果可为月面探测器设计提供参考，用于航天员出舱前对舱外未知环境进行提前探测，通过信息搜集与预判，提高航天员的出舱效率。
（三十四）可用作返回发射支架、具有调姿行走能力的腿式可移动着陆器的概念设计研究
（1）承研单位
上海交通大学
（2）项目成果
本课题设计了能满足着陆探测多功能要求的腿式可移动着陆器机构，基于设计空间和图谱概念，建立了适合腿式可移动着陆器机构的双态尺度域设计方法；通过合理的运动设计和步态规划，实现了可移动着陆器缓冲着陆后的可靠行走和调姿作业，并进行了腿式可移动着陆器机构动态仿真验证。
（3）应用前景
本课题研究成果可为未来适应更复杂地域的新型载人着陆器设计提供参考。
（三十五）月球-近地轨道空间站低能耗往返的新概念运输飞行器
（1）承研单位
中国科学院空间应用工程与技术中心
（2）项目成果
本课题综合应用连续推力飞行轨道设计技术和等离子体磁层气动减速技术，实现了从月地转移轨道到近地轨道的减速降轨。确定了等离子体磁层气动减速技术的工作条件，建立了等离子体磁层气动减速阻力计算解析模型，验证了等离子体磁层气动减速技术应用于月球-近地轨道空间站低能耗往返的运输飞行器减速返回空间站的可行性。
（3）应用前景
本研究成果可为月地转移轨道到近地轨道减速降轨控制策略设计提供参考，也适用于地球再入返回着陆、火星探测着陆以及土卫六探测着陆等具有一定大气密度的天体减速停泊或着陆探测任务。
（三十六）大型运载火箭末级留轨再利用方案研究
（1）承研单位
北京宇航系统工程研究所
（2）项目成果
本课题提出了火箭末级留轨再利用的五大需求方向及典型应用。采用氢氧燃料电池方案实现了留轨末级持续供电能力，采用基于冷气推进的姿态控制方案实现了留轨末级的姿态调整和稳定控制；通过留轨末级的管路系统以及热控系统改造，实现了氢氧燃料电池和冷气推进姿态控制系统所需的氢气、氧气的可靠供应。
（3）应用前景
本研究提出的立方星搭载及分离方案，可为后续CZ-5B火箭发射搭载任务提供参考；基于剩余推进剂的氢氧燃料电池和冷气推进姿控方案，以及留轨末级再利用总体方案可为后续CZ-5B火箭末级留轨拓展应用提供技术支撑。
（三十七）基于智能可穿戴设备的航天员出舱活动喷气背包
（1）承研单位
北京控制工程研究所
（2）项目成果
本课题开展了喷气背包模块化推进系统、轻质化气瓶及减压装置、喷气阀门控制策略和驱动控制、在轨气体补加等研究，形成了喷气背包系统、模块化推进系统和航天员操作装置方案。通过开展智能传感器信息的筛选与利用、智能可穿戴设备的智能辅助信息App开发、智能可穿戴设备的集成及辅助控制技术研究，研制了智能可穿戴设备原理样机，进行了地面试验验证。
（3）应用前景
通过本项目的研究，可形成一整套喷气背包智能化解决方案，可为航天员提供各种来源的辅助信息，达到类似显示头盔的效果。通过配备不同的传感器，为系统可扩展性提供了无穷的潜力。既方便航天员实现空间操作，又能利用智能设备互联互通的特点，为空间站信息指挥提供更多参考。
（三十八）充气展开式太空舱概念与应用模式研究
（1）承研单位
中国航天科技集团公司第一研究院
（2）项目成果
本课题从顶层需求出发，在研究国外发展情况的基础上，提出了充气展开式太空舱作为轨道舱、基地舱、气闸舱和返回舱的4个应用方面、10种应用类型的47个具体应用模式，分析并提出了功能需求及牵引性指标要求。开展了太空舱上行及组装方式研究，梳理了充气式太空舱关键技术、技术发展路线、及不同种类太空舱发展规划。
（3）应用前景
通过本课题的研究，可进一步明确未来充气式太空舱发展的阶段目标，研究成果将为我国充气舱体技术研究提供良好的技术支撑，也将为我国充气舱结构在轨应用提供参考依据。对充气舱的有序发展和应用模式的开拓具有十分重要的意义。
（三十九）月球基地选址与基地月面资源快速探测和评价
（1）承研单位
中国地质大学（武汉）
（2）项目成果
本课题设计了科学研究型、资源开发与利用型、人居生态环境型三种类型的月球基地深度模型，对每种类型的月球基地进行了功能设计和结构构建，建立了月球基地深度模型。针对八个较为热门的备选区域进行了综合描述，并根据选址要素、选址特色设计了相应选址方案及其具体的选址位置。对选址标准进行了量化，对每个备选地区进行了综合评价和排序。针对月壤、氦-3、重要金属矿产、克里普岩、水冰等矿产资源以及光照等环境资源的分布和特性，设计了快速探测方式。
（3）应用前景
本研究成果可为航天部门研究和建设月球基地提供概念模型，为科学家未来利用月球基地进行科学研究和资源开发利用，提供科学依据。
（四十）月球开发新体系概念研究
（1）承研单位
国防科技大学
（2）项目成果
本课题提出月痕资源的概念，根据对月痕寿命的定量估算显示，其寿命至少长达数十万年，论证了月痕资源开发的可行性。简要梳理月痕开发需要的关键技术支撑，提出月痕资源开发体系包括六个组成部分：地月运输系统、遥操作印痕机器人系统、月面服务系统、地面控制系统、虚拟月球服务网站、载人登月访问系统。
开展了以“触摸月球”为核心的月球开发运行模式研究，进行差异化月痕产品设计、价格制定方式分析和净现金流量分析，确定月痕资源开发可行性及经济效益。
（3）应用前景
本研究将为以月球开发为基础的商业航天发展提供理论支撑，可以催生技术更加成熟的月球车、智能机器人和月面基础设施，更加科学的开发体系也必然应运而生。同时也为我国制定载人登月后续发展战略提供参考，催生新的可持续发展的月球经济理论，从而给我国带来新的发展机遇。
（四十一）月球环境能量及含能物质发电技术研究
（1）承研单位
中国航天科技集团公司第一研究院
（2）项目成果
本课题通过对月球上可用于发电的环境能量和含能物质梳理及对比分析，表明月球钍基核反应堆具备理论可行性。通过对钍的开采、分离、提取和精制进行研究，表明钍铀燃料循环的核反应堆更适合月球环境。给出了钍铀燃料循环核反应堆的概念设计方案和主要技术指标，开展了月球发电多功率模块匹配和能量存储技术研究，给出了三种适合月球储能的方式，并对其原理、组成、特点、技术成熟度和月面适应性等进行了论证。
（3）应用前景
月球环境能量及含能物质发电技术研究成果可应用于航天运输领域，为航天器深空探测电源系统方案和地月空间资源开发利用提供支撑。
（四十二）基于动态张拉整体的月面行进系统
（1）承研单位
浙江大学
（2）项目成果
本课题在载人月球探测需求研究基础上，选取了六杆张拉整体结构模型，建立了针对动态张拉整体行进系统的评价指标，从构型特性、几何通过性、稳定性、能耗特性等方面对六杆张拉整体结构进行了评价，结构具有良好的行进性能，能够完成技术指标。
提出了基于任意步态和基于基本步态的路径规划方法，完成了对基于六杆动态张拉整体的月面行进系统一代样机和二代样机的制作。通过样机的三阶段试验，验证了基于动态张拉整体的行进系统切实可行，可完成行进速度达到0.1倍体长每秒、具备一定的越障能力的目标。
（3）应用前景
本研究成果可为月面移动研究提供一种新的技术途径，同时，课题的研究成果也可应用于地表复杂地形、特种工况下的探测。
（四十三）载人月球站发展研究
（1）承研单位
中国航天员科研训练中心（载人航天总体研究论证中心）
（2）项目成果
本课题针对我国未来载人月球站任务，调研国内外载人月球站的总体方案和发展趋势，提出了载人月球站可持续发展规划，开展了载人月球站主要功能系统的方案研究，并梳理了载人月球站的关键技术。
（3）应用前景
本研究初步论述了载人月球站建设总体规划和关键技术，为后续论证工作奠定基础。
（四十四）月球极地永久阴影区水冰探测新概念研究
（1）承研单位
中国科学院空间应用工程与技术中心
（2）项目成果
本课题研究了利用月球卫星向永久阴影区反射太阳光，提升月球表面之下可能存在的水冰温度。采用编队卫星的形式实现大面积反射太阳光，确定了任务可行的NRHO轨道编队方案，设计了姿轨协同控制算法。
研究表明，对月球极区永久阴影区的水冰进行有效加热需要8.65倍的太阳光强。相比于NRHO轨道，月球极地圆轨道更加适合用于对月球水冰反射太阳光。采用类似于“旗帜-2”号的反光镜，在50km高度的极轨上需要至少布置25枚卫星才能实现对水冰有效升温，要求卫星编队中单个卫星的姿态控制精度为0.032°以上。
（3）应用前景
本研究成果可为基于太阳光反射的月球水冰升温与勘探系统的设计提供参考，同时，本课题中对NRHO轨道的研究，可为月球轨道空间站的部署论证提供参考。
（四十五）月球陨石坑崖壁样本分布式采集技术
（1）承研单位
哈尔滨工业大学
（2）项目成果
本课题以载人登月人机联合探测任务为工程背景，以陨石坑崖壁原态断层的分布式层序样本采集为任务目标，提出了一种面向月面陨石坑崖壁的分布式样本采集探测系统方案，该方案利用月球天然地形特征，利用较浅的钻深，获取较深的月球基岩样本，同时获取月球地质层序信息，具有极高的科学价值。
完成了陨石坑崖壁探测机器人系统结构方案设计，该机器人主要由表层月壤清扫机构、低钻压力超声波钻探采样机构、仿狐猴爪式附着机构、仿壁虎刚毛式微结构修饰车轮、分布式离散样本存储机构等组成，可实现在陨石坑崖壁大坡度工况下的月岩采样探测。通过离散元仿真技术、原理样机研制与测试，验证了方案的合理有效性。
（3）应用前景
本研究成果可为我国载人登月月面采样任务规划和工程方案制定奠定基础。
（四十六）面向地月空间的智能任务与健康管理系统
（1）承研单位
北京空间技术研制试验中心
（2）项目成果
本课题采用分层分布式的多Agent系统构建了多航天器自主管理系统，以空间站为对象，将系统组成及来访航天器进行了层级分类，各航天器按照层级分类协同进行任务管理。
提出了多时间维度的任务管理方式，地面进行中长期任务规划，航天器上进行短期任务规划，航天器在每个短周期内根据航天器的状态和任务需求进行修正。对多航天器间的可分配资源进行统一规划、调度，可按照不同的权重点实现资源和需求航天器的最优匹配。
（3）应用前景
研究成果可应用于空间站建造及在轨运营、多航天器的任务协同、单航天器的任务规划和健康管理等，提升载人航天器智能化水平，实现航天器在轨的易用性和好用性。
多航天器智能管理架构、任务管理、健康管理等研究成果可以用于我国后续的载人登月等更大规模的航天器系统中，同时也为后续有人或无人深空探测提供自主信息管理方面的借鉴。
（四十七）基于液氧顺磁性和超导磁场的低温推进剂微（变）重力环境实现技术
（1）承研单位
上海交通大学
（2）项目成果
本课题面向载人深空探测对低温推进剂在轨储存与管理方面的需求，开展了基于液氧顺磁性和超导磁场的低温推进剂微（变）重力环境实现技术研究。通过数值模拟对微重力实验进行设计计算，研究了不同微重力环境对于气液两相流动及传热的影响。搭建了永磁体与常温磁流体补偿作用微重力实验台。
采用常温磁流体及永磁体组合进行磁补偿微重力实验验证，提出了以小型低温制冷机冷却超导磁体产生强磁场与具有弱磁性的液氧相互作用，实现高水平、低成本、长期可持续微重力流体实验条件的技术解决方案，并进行实验验证。
（3）应用前景
本项目成果应用方向主要为空间载人航天器微重力环境下的低温推进剂贮箱设计以及微重力环境下低温流体的管理（面向航天器发动机）。课题基础研究所揭示的规律目前在上海宇航工程研究所的相关预研项目中获得了应用。
