载人火星低轨道设计（Manned Mars Orbital Mission Design）开题报告
2020-12-13 11:45:19
1. 研究目的与意义（文献综述）
研究目的及意义：
载人太空航行一直以来都是科学家们乃至全人类关注的问题。载人火星计划意义重大。第一，火星计划的成功不仅可以成为整个人类进步的标志，更能激励未来的一代人对未知的探索，促进科技的进步。第二，载人火星计划同时能够扩宽人们对火星乃至宇宙的理解，这也能帮助人类更好的理解我们居住的地球。第三，火星上有很多未知的资源，未来这些资源在很大程度上可以缓解地球的资源短缺问题。
美国最近一次的载人太空航行是在1972年12月，直至现在，人类的载人航天计划停滞不前。美国航天局（nasa）于2015年10月8日正式发表了“2030年实现载人火星轨道计划”。此次计划的目标在于收集相关信息并提供更加准确的计划方案，过程主要包括发射载人火箭至火星低轨，收集信息，并安全返回。此次的课题基于此计划的基础上，意在广泛的定义载人航天面临的诸多问题，并设计解决方案，在此同时尝试设计载人火星轨线。通过计算来证实以上各个设计的合理性和可行性。
2. 研究的基本内容与方案
研究的主要内容及要求
课题的主要内容为：
- 问题定义报告：主要介绍载人火星计划的主要结构系统，列举现有的系统配置。主要设计的系统为：温度控制系统，辐射保护系统；空气系统等。
- 概念设计报告：针对主要的结构系统的几个设计概念，例如温度控制系统和环境保障系统等。
- 初步设计报告：针对每个需要重点设计的系统，设计并计算相应的系统用量。
- 设计证实报告：证实检查设计方案的可行性
- 设计评价报告：评价所设计任务有没有符合相应的标准要求。
- 最终报告：总结撰写设计内容并准备毕业答辩。
整个课题设计所遵循的主要要求有：
3. 研究计划与安排
| 1月 31日 | 问题定义报告 | 决定设计应当满足怎样的需求，主要设计航天器结构配置和各系统配置。 |
| 2月20日 | 概念设计报告 | 概念设计是设计的开始，提出设计的几个不同的设计概念，并且在其中选择最合适的一个。主要的概念设计系统是辐射保护控制系统；温度控制系统；环境控制系统；生命循环系统以及推进系统。 |
| 3月22日 | 初步设计报告 | 初步设计报告应该包含适当的用量计算和数据证明。主要的用量计算涉及辐射保护控制系统；温度控制系统；环境控制系统；生命循环系统。部分系统将沿用之前技术的系统配置。 |
| 4月16日 | 设计证实报告 | 检查证实设计方案，主要核实系统用量以及轨线设计符合各项要求标准。 |
| 5月16日 | 建模仿真 | 为了探索设计在实际中的应用，利用建模来代替实际的操作环境能更准确判断设计。建模的主要对象为航天器结构以及航行轨线设计模拟。 |
| 5月26日 | 测试 | 实际测试设计结果（模型测试） |
| 6月5日 | 设计评价报告 | 评价设计结果 |
| 6月13日 | 最终报告 | 总结撰写毕业论文并准备毕业答辩 |
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4. 参考文献（12篇以上）
references
[1] david s. f. portree,2001. humans to mars: fifty years ofmission planning, 1950–2000, nasa monographs in aerospace history series,number 21 nasa sp-2001-4521
