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。

第1章绪论1
第2章载人火星探测模式及其航天运输系统方案发展情况7
2.1美国10
2.2中国47
2.3俄罗斯51
2.4欧洲57
2.5小结61
第3章载人火星探测任务架构设计因素63
3.1人货转移模式65
3.2转移轨道类型66
3.3地球出发时间72
3.4地球停泊轨道73
3.5推进技术76
3.6地球逃逸模式91
3.7火星探测目标与模式93
3.8火星停泊轨道94
3.9火星停留时间95
3.10火星捕获方式95
3.11地球返回模式97
第4章载人火星探测任务架构设计因素分析99
4.1载人火星探测任务架构设计因素分析基准99
4.2载人火星探测任务架构设计因素影响分析102
第5章载人火星探测发展路线与总体架构设计159
5.1发展路线及任务模式选择159
5.2任务架构设计162
第6章载人火星探测航天运输系统方案研究175
6.1载人火星探测航天运输系统组成分析175
6.2航天运输系统速度增量需求和规模分析178
6.3地球发射系统184
6.4地火转移级188
6.5火星着陆与上升器226
6.6火星表面设施235
第7章关键技术分析239
7.1载人火星探测航天运输系统总体设计技术239
7.2低温推进剂长期在轨应用技术244
7.3优选推进技术260
7.4准确制导与控制技术268
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