AEROSPACE SHANGHAI, Volume. 41, Issue 5, 52(2024)
Progress and Prospects of Deep Space Exploration Missions
Figures & Tables(17)
Fig. 2. Overview for Phase 1 of the Artemis program in the United States［2］
Fig. 4.
Fig. 8. Brief introduction of each trajectory optimization competition
Fig. 9. Representative deep space exploration missions since the 21st century
Table 1.
Overview of Artemis program missions View tableView in ArticleTable 1.
Overview of Artemis program missions 任务 计划年份/年 描述 主要目标 发射火箭
型号
轨道类型 Artemis 1 2022 测试无人
任务
测试SLS火箭和Orion飞船的性能，进入月球轨道并返回地球 SLS Block 1 远距逆行绕月轨道 (DRO) Artemis 2 2025 测试载人
任务
4名宇航员进行地球轨道测试，随后绕月飞行并返回地球 SLS Block 1 自由返回轨道 Artemis 3 2026 首次载人
登月任务
将Orion飞船与HLS对接，2名宇航员登月并进行至少2次舱外活动 SLS Block 1 近直线晕轨道 (NRHO) Artemis 4 2028 第2次载人登月任务 Orion与升级版HLS对接，并与Lunar Gateway对接，携带栖息舱 SLS Block 1B 近直线晕轨道 (NRHO) Artemis 5 2030 第3次载人登月任务 携带4名宇航员与Lunar Gateway对接，交付推进与补给基础设施的加油和通信模块、机械臂和地形车 SLS Block 1B 近直线晕轨道 (NRHO) Artemis 6 2031 第4次载人登月任务 与Gateway空间站集成乘务组和科学载荷舱模块 SLS Block 1B 近直线晕轨道 (NRHO)
Table 2.
<bold>Overview of China</bold>’<bold>s lunar exploration missions</bold> View tableView in ArticleTable 2.
<bold>Overview of China</bold>’<bold>s lunar exploration missions</bold> 任务 计划年份/年 描述 主要目标 火箭型号 嫦娥一号 2007 首个中国月球探测任务，绕月飞行 月球轨道器，获取月球全图 长征三号甲 嫦娥二号 2010 月球轨道器，随后进行4179号小行星探测 月球轨道器，后续任务探测4179 Toutatis小行星 长征三号丙 嫦娥三号 2013 月球着陆器和月球车，首次实现中国月球软着陆 月球着陆器和“玉兔”月球车，着陆在雨海 长征三号乙 鹊桥号 2018 地月L2点的中继卫星，支持嫦娥四号通信 中继卫星，位于地月L2点 长征四号丙 嫦娥四号 2018 月球着陆器和月球车，首次实现月球背面软着陆 月球着陆器和“玉兔二号”
月球车，着陆在冯·卡门坑
长征三号乙 嫦娥五号再入返回试验器 2014 实验性测试飞行，为首次月球样本返回任务进行
技术验证
验证了返回器再入地球的
相关技术
长征三号丙 嫦娥五号 2020 月球轨道器、着陆器和样本返回任务，返回1731 g
月壤
月球样本返回，采集并返
回月壤
长征五号 鹊桥二号 2024 月球中继卫星，支持即将进行的月球任务通信 中继卫星，支持未来月球任务 长征八号 嫦娥六号 2024 月球轨道器、着陆器、月球车和样本返回任务，在
月球南极-艾特肯盆地着陆
月球样本返回，月球南极⁃
艾特肯盆地探测
长征五号 嫦娥七号 2026 月球轨道器、着陆器、月球车和小型飞行探测器，
深入探测月球南极资源
探测月球南极资源 长征五号 嫦娥八号 2028 测试原位资源利用和3D打印技术，为载人登月
探测做准备
测试月球资源原位利用技术，支持科学基地建设 长征五号 首次载人登月 2029—2030 两次发射将2名宇航员送上月球表面，通过“梦舟”
载人月球飞船和“揽月”载人月球着陆器
实现中国首次载人登月 长征十号 国际月球科研站 2035—2045 中国建设的国际长期科研基地，旨在开展月球
科研与技术验证
建立月球科研基地，支持
长期科学和技术测试
Table 3.
Overview of the Venus and Mercury exploration missions View tableView in ArticleTable 3.
Overview of the Venus and Mercury exploration missions 任务 发射年份/年 运营机构 任务类型 金星探测
情况
水星探测
情况
火箭型号 MESSENGER 2004 美国(NASA) 引力辅助(金星)、环绕轨道器
（水星）
2006年10月24日
和2007年6月5日飞越金星
2011年进入水星轨道，首次水星
轨道探测器
Delta II 7925H Venus Express 2005 欧洲(ESA) 环绕轨道器
(金星)
2006年4月11日进入轨道，2014年 11月28日失去通信 Soyuz-FG/Fregat Akatsuki 2010 日本(JAXA) 环绕轨道器
(金星)
2010年12月6日飞越金星，未能进入轨道，2015年12月7日重新入轨 H-IIA 202 IKAROS 2010 日本(JAXA) 飞越(金星) 从拂晓号探测器释放，2010年12月 8日飞越金星，但未进行观测 H-IIA 202 Shin'en 2010 日本(JAXA) 飞越(金星) 发射后未能建立通信 H-IIA 202 Parker Solar Probe 2018 美国(NASA) 引力辅助(金星) 多次飞越金星，最近的一次为2024年11月6日，降低近日点以进行太阳 观测 Delta IV Heavy/Star 48BV BepiColombo 2018 欧洲(ESA)
日本(JAXA)
引力辅助(金星)、环绕轨道器
（水星）
2020年10月15日和2021年8月 11日飞越金星 预计2025年进入水星轨道，包括 2个探测器 Ariane 5 ECA Solar Orbiter 2020 欧洲(ESA) 引力辅助(金星) 多次飞越调整倾角以太阳观测 Atlas V 411
Table 4.
Summary of 21st century Mars exploration missions View tableView in ArticleTable 4.
Summary of 21st century Mars exploration missions 任务名称 发射日期 运载火箭 航天器名称 隶属国家/机构 任务类型 状态 Mars Odyssey 2001年4月7日 Delta II 7925 Mars Odyssey 美国 环绕器 成功 Mars Express 2003年6月2日 Soyuz-FG /
Fregat
Mars Express 欧洲空间局 环绕器 成功 Beagle 2 英国 着陆器 失败 Spirit 2003年6月10日 Delta II 7925 Spirit 美国 火星车 成功 Opportunity 2003年7月8日 Delta II 7925H Opportunity 美国 火星车 成功 Mars Reconnaissance Orbiter 2005年8月12日 Atlas V 401 Mars Reconnaissance Orbiter 美国 环绕器 成功 Phoenix 2007年8月4日 Delta II 7925 Phoenix 美国 着陆器 成功 Fobos-Grunt 2011年11月8日 Zenit-2M Fobos⁃Grunt 俄罗斯 环绕器 失败 萤火一号 中国 环绕器 受阻 Curiosity 2011年11月26日 Atlas V 541 Curiosity 美国 火星车 成功 Mangalyaan 2013年11月5日 PSLV-XL Mangalyaan 印度 环绕器 成功 MAVEN 2013年11月18日 Atlas V 401 MAVEN 美国 环绕器 成功 ExoMars 2016 2016年3月14日 Proton-M ExoMars Trace Gas Orbiter 欧洲空间局、俄罗斯 环绕器 成功 Schiaparelli 欧洲空间局 着陆器 失败 InSight 2018年5月5日 Atlas V 401 InSight 美国 着陆器 成功 Hope 2020年7月19日 H-IIA 希望号(Hope) 阿联酋 环绕器 成功 天问一号 2020年7月23日 长征五号 天问一号环绕器 中国 环绕器 成功 天问一号着陆器 中国 着陆器 成功 祝融号 中国 火星车 成功 Mars 2020 2020年7月30日 Atlas V 541 Perseverance 美国 火星车 成功 Ingenuity 美国 飞行器 成功
Table 5.
Planning of future Mars exploration missions View tableView in ArticleTable 5.
Planning of future Mars exploration missions 任务名称 国家/机构 计划年份/年 类型 ESCAPADE 美国 2024 两个环绕轨道器 Mars Orbiter Mission 2 印度 2026 环绕轨道器 MMX 日本 2026 环绕轨道器/着陆器 TEREX-1 日本 2025 环绕轨道器 Rosalind Franklin rover 欧洲
空间局
2028 火星车 SpaceX Crewed Landing SpaceX 2029 载人飞船 天问三号 中国 2030 轨道器和返回器组合体，以及着陆器、上升器和服务器组合体
Table 6.
Overview of outer-planet exploration missions View tableView in ArticleTable 6.
Overview of outer-planet exploration missions 探测器 木星及其卫星 土星及其卫星 天王星及其卫星 海王星及其卫星 远距小行星 Pioneer 10 1973年飞越木星及其卫星 Pioneer 11 1974年飞越木星及其卫星 1979年飞越土星及其卫星 Voyager 1 1979年飞越木星及其卫星 1980年飞越土星及其卫星 Voyager 2 1979年飞越木星及其卫星 1981年飞越土星及其卫星 1986年飞越天王星及其卫星 1989年飞越海王星及其卫星 Ulysses 1992年、2004年木星引力辅助飞越 Galileo 1995-2003年轨道任务木星及其卫星 Cassini-Huygens 2000年木星引力辅助飞越 卡西尼号于2004-2017年环绕土星探测，惠更斯号于2005年软着陆于土卫六 New Horizons 2007年木星引力辅助飞越 2015年飞越冥王星，2019年飞越486958 Arrokoth Juno 2016-2025年木星环绕轨道任务 Jupiter Icy Moons Explorer 2023年发射，2031年到达木星及其伽利略卫星 Europa Clipper 2024年发射，2030年到达木星并多次飞掠欧罗巴 天问四号 2035年进入木星轨道，2038年进入木卫四轨道并着陆
Table 7.
Overview of small celestial body exploration missions View tableView in ArticleTable 7.
Overview of small celestial body exploration missions 任务 发射年份/年 小天体 任务类型 结果 Pioneer 10 1972 小行星带 穿越 成功 Galileo 1989 951 Gaspra 飞越 成功 243 Ida 飞越 成功 Clementine 1994 1620 Geographos 飞越 失败 NEAR Shoemaker 1996 253 Mathilde 飞越 成功 433 Eros 环绕 成功 Cassini- Huygens 1997 2685 Masursky 飞越 成功 Deep Space 1 1998 9969 Braille 飞越 失败 Stardust 1999 5535 Annefrank 飞越 成功 Hayabusa 2003 25143 Itokawa 环绕/采样 成功 Rosetta 2004 2867 Steins 飞越 成功 21 Lutetia 飞越 成功 67P/Churyumov⁃Gerasimenko 着陆 成功 New Horizons 2006 132524 APL 飞越 成功 134340 冥王星及其5颗卫星 飞越 成功 486958 Arrokoth 飞越 成功 Dawn 2007 4 Vesta 环绕 成功 1 Ceres 环绕 成功 嫦娥二号 2010 4179 Toutatis 飞越 成功 Hayabusa2 2014 162173 Ryugu 环绕/着陆/采样返回 成功 OSIRIS-Rex 2016 101955 Bennu 环绕/采样返回 成功 99942 Apophis 飞越 计划中 Lucy 2021 152830⁃Dinkinesh 飞越 成功 52246 Donaldjohanson 飞越 计划中 3548 Eurybates 飞越 计划中 15094 Polymele 飞越 计划中 11351 Leucus 飞越 计划中 21900 Orus 飞越 计划中 617 Patroclus 飞越 计划中 DART 2021 Dimorphos 撞击 成功 65803 Didymos 飞越 成功 Psyche 2023 16 Psyche 环绕 计划中 Hera 2024 65803 Didymos 环绕 计划中 DESTINY+ 2024 3200 Phaethon 飞越 计划中 天问二号 2025 2016HO3 环绕/着陆/采样返回 计划中 311P/PANSTARRS 飞越 计划中 中国近地小行星防御任务 2027 2015XF261 撞击 计划中
Table 8.
Representative deep space exploration missions and their representative technical and scientific objectives View tableView in ArticleTable 8.
Representative deep space exploration missions and their representative technical and scientific objectives 探测天体 代表性任务 代表性技术目标 代表性科学目标 月球 美国Artemis计划
中国探月工程
运载火箭技术、球月通信系统、月球采样与返回技术、月球原位资源利用技术 月球起源与演化、月球水冰资源探测、月球形貌地质构造与磁场分布、月球表面土壤特征 火星 美国火星2020
中国天问一号
高精度自主导航技术、进入下降与着陆技术、多节点深空通信技术、巡视器结构机构技术、热管理与控制技术、自主管理技术 火星有机物探测、火星形貌与地质构造、火星表面土壤特征、大气电离层及表面气候与环境特征 小天体 日本Hayabusa 2
美国OSIRIS-REx
离子推进技术、自主光学导航技术、深空通信技术、小行星采样与返回技术 太阳系和小天体起源与演化、小天体物质成分与分布、不规则引力场探测
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Zhong ZHANG, Di WU, Hexi BAOYIN. Progress and Prospects of Deep Space Exploration Missions[J]. AEROSPACE SHANGHAI, 2024, 41(5): 52
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Category: Deep-Space Exploration
Received: Jun. 27, 2024
Accepted: --
Published Online: Jan. 15, 2025
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