月球资源开发与利用是新时代世界航天大国月球探测的核心内容和焦点。本文介绍了月球资源开发工程的技术难点，提出了一种月球资源开发低成本规模化批量运返技术方案，其核心为全新设计的月基磁悬浮旋转抛射返回系统。该方案具有原创性强、易实现、高效益等技术优势和特点，能够大幅提升月球资源开发运返效率，降低运返成本，对实现月球资源规模化批量运返，促进其商业化开发具有重要的现实意义。同时本文还提出了月球资源开发应用系统大科学装置的构想，以服务于将来的月球探测科学研究以及月球资源开发与利用。

随着国内外地球静止轨道、月球轨道、火星轨道以及月球或火星科研站等空间任务的蓬勃发展，在空间环境中高效利用太阳能资源逐渐成为研究热点之一。钙钛矿太阳能电池因其优异的光电特性、低成本、制备工艺简单等特点而备受关注。本文全面介绍了国内外钙钛矿太阳能电池材料的研究进展，包括钙钛矿太阳能电池的基本光电性质、几何结构及其研究现状；重点介绍了钙钛矿太阳能电池在空间环境中的应用，如其在高能粒子辐照、大温差温度循环、紫外辐照等特殊条件下的性能表现；最后对钙钛矿太阳能电池在航空航天领域面临的挑战进行了总结，提出了下一步需要重点研究和解决的问题。

本文围绕未来航天运输系统的发展问题，梳理了世界航天大国的航天活动及发展规划，研判了当前世界航天发展的主要态势，并据此对未来航天运输系统的能力需求进行分析；在此基础上，分析了当前国内外运输系统发展现状，针对未来大规模进出空间、空间转移运输以及载人火星探测提出了任务模式构想以及初步的运输系统方案，为我国后续航天运输系统发展及规划提供参考。

安全、可靠、快速、低成本进出空间是大规模开发利用太空资源的前提。未来太空资源开发将获取地球可持续发展急需的大量战略性矿产资源，需要发展低成本的进入地球的能力。本文提出了一种超低轨摆渡飞船辅助的资源舱绳系返回技术，应用仿真建模对该技术进行初步分析，结果表明资源舱绳系返回技术有效降低了轨道速度和轨道高度，可减小再入地球的难度并节省进出地球的费用，有望为绿色、低成本、规模化进入地球空间提供一种新技术手段。

来自太阳系边际及以外的星际空间的能量中性原子，是认识邻近星际介质及其与太阳风相互作用的重要载体。受限于太阳系边际就位探测的任务时长与探测难度，在近地空间对日球层边际能量中性原子实施遥感探测更为切实可行。研究日球层边际能量中性原子可以增进对局地/邻近星际介质的组成及性质了解，深入验证太阳系演化与系内行星演变过程等空间科学问题，对推动我国空间任务和前沿科学发展有着重大意义。本文对近年来国际上开展或计划开展的日球层边际能量中性原子遥感探测的案例进行了总结，分析其探测任务的关键技术与科学目标，梳理了未来该领域的发展趋势及方向，针对我国今后的太阳系边际探测任务规划与技术发展提出了建议。

欧罗巴快船（Europa Clipper）是美国国家航空航天局迄今为止建造的最大的行星探测器，旨在评估木星的卫星——木卫二（Europa）的宜居性。该快船将于2030年进入木星轨道，环绕木星飞行并49次飞掠木卫二，在飞掠过程中该快船将获取收集科学数据。本文从科学研究的角度解释了“欧罗巴快船”任务选择木卫二的原因，介绍了欧罗巴快船的具体科学目标和科学载荷，最后分析了该项任务对空间科学的启示。

中国“天宫”空间站在2022年已全面建成，其丰富的应用资源为在轨技术验证提供了广阔的开放式试验平台。面向世界科技前沿和未来载人深空探测、太空资源开发利用、在轨服务等任务需求，本文对国内外空间站技术试验的研究情况和发展态势进行了分析与总结，并在此基础上提出了中国空间站空间技术试验的发展思路，论证了空间站空间技术试验发展的趋势，对各研究方向的技术发展进行了展望，以突破一系列关键技术瓶颈，解决制约航天发展的“卡脖子”问题。为充分发挥空间站应用效益，支撑航天强国建设提供了有益参考。

建设月球永久基地是人类探索太空的一大使愿。美国、中国和欧洲地区先后提出了在2030年前后建立月球永久基地的路线图和具体计划，而安全、稳定、可靠的水资源补给是建立月球永久基地关键前提。据近期探测分析，月球极地的永久阴影区可能存在含量较高的天然水冰赋存。然而，我们目前对水冰藏在地质时间尺度的演变规律了解甚少，导致目前针对水冰规模化开发的研究缺乏可靠的初始条件和边界条件，因此阐明稀薄水汽在月壤中的扩散规律对厘清水资源的赋存演变模式至关重要。然而，月球永久阴影区的水冰处于深低温、极高真空度和月壤混杂的复杂极端环境，地球条件下的扩散理论不再适用。具体而言，极端稀薄条件下月壤多孔介质微观结构内水汽分子的热力学描述方法缺失、月壤−水汽分子的相互作用数据缺乏、月壤原位堆积结构不明、无穷大努森数下多孔介质内的扩散理论尚不健全。为了解决上述问题，为进一步探测和开采月球水冰资源建立扎实的理论基础，有必要加强理论方面的研究，同时对未来的月球样品进行更多、更有针对性的分析和测试。

烧结月球土壤制备月球砖，是建造月球基地有效的原位资源利用方法。然而，传统高温烧结存在高能耗的弊端，不利于月面初期建造。冷烧结是超低温致密化陶瓷的工艺，为克服上述问题提供了一种解决策略。本文采用120 ℃、100 MPa和15% 10 mol/L氢氧化钠和90 min的冷烧结工艺，制备出月海和高地两种类型的模拟月壤块体材料，样品的密度分别达到2.33 g/cm³和2.31 g/cm³。在模拟月面环境下，样品的强度保持率分别达到94%和95%，热导率和热膨胀系数均低于地球混凝土，表明样品在月面极端环境中具有较高的可靠性。此外，冷烧结设备的能耗仅为0.79 kW·h，与传统高温烧结工艺相比节省了90.7%的电能。因此，冷烧结工艺在节能制造高强度和耐久性的月面建筑材料领域具有广阔的应用前景。

太阳能原位烧结成型月壤可有效实现月球的原位资源利用，有望成为月球基地建造最具潜力的工艺之一。本文搭建了以HUST-1模拟月壤为原料的太阳能聚光模具烧结原理试验系统，采用COMSOL计算了太阳能聚光模具烧结过程的表面辐射和固体传热，并开展了大气和真空环境下烧结的初步试验。仿真结果显示，当太阳辐照度为1368 W/m²时，模具内温度可达1100℃，满足月壤烧结成型的动力学要求。试验结果表明，烧结温度是太阳能聚光模具烧结月壤成型的关键工艺参数，当模具内温度达到800℃以上，模拟月壤开始固态烧结成型。受限于地球大气中悬浮颗粒对太阳光散射以及高温烧结阶段散热快导致的保温难、成型的块体强度较低等问题，需进一步优化试验系统，探究太阳能聚光烧结模拟月壤的致密化机理。

“仰望一号”作为中国首个发射升空的商业太空望远镜,近两年来在轨运行状态良好。在不同学科领域都取得了丰硕的成果,包括银河系巡天、夜光遥感、灾害监测、大气现象等。而在空间科学方面,由于空间碎片的持续增长,以及近地小天体的撞击风险成为当今亟待解决的问题。“仰望一号”也结合自身的硬件与特性,进行了一系列的在轨综合应用,包括在移动目标自动识别编目、人工目标的机动拍摄、近地小行星观测、目标定初轨以及地球同步轨道目标普查等一系列的尝试,积累了不少有用的成果,取得了一定的商业价值。

月球极区水冰的探测与研究对于理解月球上水和挥发分来源与演变，以及开展空间资源原位开采与利用具有重要意义。近年来，月球极区水冰探测已成为美国、中国、俄罗斯等国际大国月球与深空探测领域的竞争制高点。“嫦娥”七号的重要科学任务之一就是开展月球南极的水冰探测与研究。总结了月球极区水冰的探测研究进展，分析梳理了目前尚未解决的与极区水冰有关的科学问题，介绍了“嫦娥”七号月球探测任务的基本情况，以及任务中的南极水冰探测科学目标，并基于“嫦娥”七号任务轨道器、巡视器以及飞跃器配置的水冰探测科学载荷，讨论了南极水冰的遥感与就位探测方法。

随着人类航天活动的迅猛发展，外空环境日益复杂无序，外空安全的威胁显著上升，外层空间长期可持续性面临严重挑战。本文全面介绍了外空安全面临的最新态势，系统分析了空间碎片数量逐年增多、低轨大规模星座迅猛部署、新型航天活动快速喷发、外空资源争夺日趋激烈、外空军事化愈演愈烈等对外空安全和外空长期可持续的冲击。本文指出，从外空命运共同体、国家空间资产安全、航天强国建设出发，外空环境治理是大势所趋和唯一出路，孕育着航天技术创新、产业革命、法规建制等重大机遇。基于国情提出了我国对策和发展建议。

自20世纪90年代以来，美国、欧洲、日本和中国先后实施和规划自己的小行星探测和防御任务，小行星成为了继月球和火星后新的深空探测热点。纵观小行星任务的发展历程，立方星和着陆器的应用可在小行星采样返回、近地小行星防御等不同类型的小行星任务中发挥重要作用，提升任务的科学回报和任务效益。本文将分析立方星和着陆器在国外小行星任务中的应用案例，并针对我国首次小行星防御任务的任务目标和任务形式，在任务中使用立方星和着陆器提出一些设想。

随着航天活动的不断深入与扩展，各种应用卫星、载人飞船、空间站以及空间探测器的数量日益增加。航天任务的成功与否，与航天器的在轨工作寿命和可靠性密切相关。实践表明，空间环境中高能粒子流和电离辐射引发的航天器故障是最主要且最基本的因素之一。因此，提高航天器的在轨寿命和可靠性成为航天技术发展的核心目标。太阳的爆发性活动，如太阳耀斑和日冕物质抛射等现象，不仅会产生强烈的辐射，还伴随着大量磁性物质和高能粒子。当这些粒子传输至地球周围区域时，会对地球空间环境，尤其是地磁场造成显著影响。因此，对地磁活动进行预报具有重要的应用价值和意义。在时序卷积网络的基础上，提出了一种基于太阳变化频域信号的网络tf-TCN。同时，综合考虑了太阳自转周期、太阳活动周期等特征作为网络附加特征，从而增强了模型对地磁暴爆发的捕捉能力。实验结果表明，该方法在不同预测时间窗口内均表现出优异的性能。这为提高航天器在轨运行的安全性和可靠性提供技术支持，同时也为空天安全预警系统的构建奠定了坚实基础。

地外人工光合作用技术在地外空间环境下模拟绿色植物的自然光合作用，通过物理化学方法将二氧化碳转化成氧气和含碳燃料，是一种二氧化碳高效转换和氧气再生的新技术。该技术不仅可将人类呼吸产生的二氧化碳转化为氧气，实现密闭空间的废弃资源原位再生循环，而且可利用火星等地外大气环境中丰富的二氧化碳和水等原位资源制备氧气和燃料。全面总结了地外二氧化碳转换技术的研究进展，详细阐述地外人工光合作用技术的概念和内涵，并分析其特点和应用前景。在此基础上，进一步提出地外人工光合作用技术试验目标，并介绍试验装置设计、相关地面试验结果和在轨试验进展等内容。最后，对地外人工光合作用技术进行总结与展望。

近地小天体赋存丰富的矿产资源。近地小天体采矿不仅可获取地球可持续发展所需的铂族和稀土等稀贵金属矿产，也可为后续建立空间基础设施以及星际航行提供大量必需物资，已成为当前国际航天的前沿方向并逐步具备工程技术的可实现性。本文分析了近地小天体的资源特征，从低成本、规模化、经济性的角度，提出了近地小天体采矿体系构想和方案框架设想，并初步建立了可开采矿物总量的评估方法和以资源净收益为目标的小天体采矿效益评估方法。分析表明：即使直径50 m的近地小天体价值可达万亿元人民币，但对于近地小天体采矿任务需综合考虑矿物运输成本和获得的矿物收益，从而选择合适速度增量范围内的小天体开采目标；为在一定可达性下获得较高的净收益，需在小天体附近对矿物进行分选，提升矿石品位，同时需进行水资源提取并原位制备推进剂。

日益增多的空间目标对近地轨道环境下的空间活动构成严重威胁。空间环境态势感知技术对于监测空间目标、评估空间事件、保障在轨安全至关重要。AI应用于空间态势感知具有独特优势,体现在对传感数据的分析、挖掘能力,对复杂多变的空间环境要素的自学习与迁移能力,以及整合先验知识和现有数据实现决策与预判能力。本文概述了AI在空间环境态势感知领域的研究进展,包括数据、感知、决策三个维度。针对空间数据的特点和空间态势感知系统面临的新挑战,提出将分布式机器学习、多智能体等AI新兴技术应用于数据共享、协同监测的新思路。

针对现有尘埃动力学仿真多使用连续充电策略，忽略电荷“量子化”性质对于纳米尺寸尘埃颗粒的影响这一问题，以起源于木卫一的木星尘埃流现象为研究对象，在动力学建模过程中考虑随机充电过程，以更合理地模拟纳米尺寸尘埃颗粒表面电量和轨迹的演化过程。随机充电模型仿真结果表明，只有8~200 nm尺寸范围内的尘埃颗粒可以以6~240 km/s的速度从木星磁层中逃逸。与连续充电模型的仿真结果进行对比，发现对于携带少量电荷的极小尺寸的尘埃颗粒而言，在其动力学模拟过程中考虑充电机制的“量子化”和“随机性”特点是必要的。最后通过简化模型针对尘埃流颗粒的尺寸范围进行了估计，理论结果和随机充电模型仿真结果基本相符。木星系统奇特的等离子体环境和磁场环境共同塑造了尘埃流现象，而随机充电过程则进一步使得尘埃颗粒的轨迹演化变得复杂多样。

欧洲航天局研制的木星冰卫星探测器是目前已发射的探测器中技术最为先进、任务最为复杂的。木星冰卫星探测任务是欧洲航天局“2015—2025宇宙展望计划”的首个大型任务，该任务将研究太阳系最大的行星——木星，重点探测木星的三颗冰卫星（木卫三、木卫四和木卫二）以确定它们的宜居性。本文对木星冰卫星探测任务的科学目标、有效载荷、飞行轨道、探测器关键功能设计进行了研究分析，给出了一种木星系探测任务初步设想，并对我国木星系探测任务提出建议。

月球等无大气天体表面在（微）陨石撞击、太阳风辐照等极端太空环境作用下会发生太空风化，积累产生尺寸从纳米到微米不等的金属铁颗粒。这些金属铁颗粒的存在会显著改变天体表面的光谱特征，这种光谱改造效应会随着金属铁颗粒尺寸的不同而变化，为准确解读天体的遥感数据带来了巨大挑战。尽管经过几十年的研究，不同尺寸的金属铁颗粒形成机制仍未得到明确解答。本文通过对我国嫦娥五号月壤中的玻璃物质进行系统的显微分析，以具有明确撞击成因的旋转形状玻璃珠为切入点，成功区分了在玻璃珠凝固前后分别形成的大、小粒径金属铁颗粒，并证明它们分别源自（微）陨石撞击和太阳风辐照过程，揭示了（微）陨石撞击和太阳风辐照这两种太空环境在太空风化中各自的独特作用，深化了对空间环境与月表物质相互作用机制的理解，并为预测不同太空环境下的风化行为提供了重要的科学依据。

我国嫦娥五号、嫦娥六号月球样品采样返回和天问一号首次火星探测任务的成功实施，标志着我国已迈入了深空探测发展的新阶段。行星空间环境的研究对于理解行星演化规律以及未来合理利用空间资源具有重要意义。本文主要总结了人类已经实施的行星空间环境探测任务，展望了未来计划实施的行星空间环境探测任务，讨论和分析了我国行星空间环境研究面临的重要机遇，并对此提出了发展建议。

空间站微生物防控技术是确保长期载人航天任务中航天员安全和航天器长期在轨稳定运行的关键技术之一。首先，系统梳理了国外空间站历次微生物污染事件，总结污染事件的主要特点，为我国空间站微生物防护和控制提供警示，汲取经验教训；然后，对空间站在轨微生物检测技术和在轨微生物控制技术的研究进展进行总结，并重点对我国空间站在这些领域开展的研究进行了介绍；最后，提出了基于系统工程风险管理角度所构建的空间站微生物防控技术体系，以期促进我国空间站微生物防控技术的快速发展，满足我国载人航天工程的微生物防控需求。

2022年9月27日,美国“双小行星重定向测试”（DART）任务对Didymos双小行星系统中的次星Dimorphos实施6.2km/s高速撞击,撞击使次星绕主星运行周期缩短32min。DART任务首次实现了人类对近地小行星偏转在轨演示,验证了深空高速撞击高精度制导控制、高速撞击偏转效果数值仿真和评估等实用化小行星防御关键技术,证明了动能撞击方式对小行星偏转的可行性。此次任务对人类未来主动应对小行星撞击威胁具有里程碑意义。本文对DART任务目标选择、任务设计、制导控制、偏转评估等方面进行分析,在此基础上提出了两种形式的小行星处置任务总体设计,并对任务轨道、地面可观测性、偏转效果等进行分析。

电连接器作为在轨服务与维护领域的航天装备基础元件，广泛存在装配和拆卸的接入需求，其自动接入技术涉及接触力感知、视觉识别与定位、机械臂柔顺控制等关键技术，具有重要研究意义和推广价值。本文基于6自由度机械臂、双目结构光相机及其控制软件，构建了不同类型电连接器的自动接入试验平台，采用关键点提取、RANSAC粗配准和ICP精配准等算法，实现了模板点云的精确配准，完成了不同类型电连接器接入状态的高可靠识别；采用机械臂导纳控制，实现了机械臂末端夹具的抓取定位-对中旋拧-插拔拆卸等系列化操控。以Y27和J30等不同类型电连接器作为典型案例进行自动接入作业测试，验证了平台系统和已采用方法的可行性。

随着各国掀起了新一轮的无人和载人月球探测的热潮,月球空间变得越来越拥挤,地月空间碎片探测的需求越发强烈。本文介绍了目前环月轨道的月球碎片的基本情况,在此基础上介绍了目前国际上地月空间碎片探测的主要设备,主要包括戈尔德斯顿太阳系雷达、阿雷西博行星雷达和绿岸天文台行星雷达,并对上述的雷达系统月球碎片探测的成果进行介绍。结合我国深空测控网和射电天文观测网的主要装备的技术现状,提出了我国地月空间碎片探测装备建设的发展建议,利用深空测控网和射电天文观测网联合构建地月空间碎片地基探测系统。

在月表开展探测活动时，宇航员和设备的操作导致扬尘浓度远远高于自然状态下的扬尘。带电的月尘颗粒不仅会影响航天设备性能，其高度的磨损性和生物毒性还会对宇航员的健康构成严重威胁。为系统性地了解月尘污染，本文首先介绍了月尘的物理、化学特性和带电特性，以便深入了解其污染行为的本质。其次总结以往探月任务中的月尘污染问题，详细分析了这种污染对探月设备各系统的危害。最后调研了已有月尘防控方案，评估了其优缺点、适用场景以及未来的发展方向，特别是对以电磁力为主的多种防尘除尘技术进行了详细分析。未来的研究将侧重于电场主动防尘与除尘关键技术在模拟月球环境中的应用，以确保月球探测活动的顺利进行和宇航员的健康安全。

随着人类对自然资源需求的增加和地球上矿产资源的消耗，向外太空索取资源成为了发展的必然趋势，其中小行星采矿因非常高的经济价值备受关注。近年来，美国冥王号和日本隼鸟2号均实现了对小行星的采样返回，我国天问二号任务也将对小行星进行采样返回。目前小行星采矿方向还停留在概念阶段，为此，本文针对小行星采矿问题，在小行星多面体引力场建模和球面谐波级数表面建模的基础上，对表面开采和掠飞捕获两种小行星采矿方案和所涉及的动力学问题进行研究。针对表面开采问题，提出了一种高效的小行星表面开采方案，并选取小行星Bennu为目标，结合表面开采需求，分析了其表面动力学特性。针对掠飞捕获问题，采用集中质量非线性弹簧阻尼模型仿真模拟了柔性绳网捕获小行星的动力学过程，并分析了部分节点的位移、速度与加速度，为未来小行星采矿任务提供理论指导。

在通信、商业等市场应用需求推动下，巨型星座正快速发展。近几年，卫星发射数量激增，星座内部协同任务同步增加。传统的卫星管控模式不仅需要庞大的人力，并且难以应对巨型星座运行中有限空间轨道和频段资源问题。因此，如何高效利用巨型星座资源并确保其安全管控变得尤为重要。基于软件机器人技术，提出“全球布站测控、站-站数据交互、多站协同管控”的巨型星座软件机器人集群管控模式。通过建立分层分级管控架构，实现巨型星座资源的动态分配和高效利用，并确保星座系统的稳定运行和数据安全，为应对日益增长的星座运维管控需求和复杂的空间环境挑战提供一种技术方案。

生命从哪里来？人类在宇宙中是否独一无二？这些都是各国科学界研究的重大科学问题。恒星辐射与活动性是决定行星宜居性的关键因素。本文提出的科学卫星 “紫瞳”，瞄准了系外宜居行星探测等重大科学问题，首次在近紫外-可见光双波段开展恒星活动观测与系外行星搜寻，并期望在“另一个地球”搜寻上取得重大突破。“紫瞳”载荷为4个共视场(10°×10°)的30 cm口径望远镜，等效口径50 cm。“紫瞳”主要科学目标包括：对1000多万颗恒星开展活动性监测，揭示恒星活动性规律；发现2000多颗系外行星候选体，揭示热行星的大气特征；发现红矮星周围的“另一个地球”。此外，“紫瞳”在太阳系小天体探测、暂现源监测、超大质量黑洞搜寻和刻画、引力波对应体搜寻等时域天文学领域也发挥着重要作用，帮助理解宇宙中极端高能事件的物理机制。

月球基地对于人类长时间驻月和科学研究具有重要的战略支撑作用。然而，月震活动对月球基地的结构建造与服役会造成巨大的潜在威胁和安全挑战。本文归纳了四类月震的形成原因与特点，分析了浅源月震可能破坏月球基地结构的主要原因，总结了常见的月震监测及数据分析方法，结合四种典型月球基地结构，讨论了月震活动对不同结构造成的影响及结构动力响应特点，阐明了典型结构在月震作用下的失效条件、失效部位、应力分布、变形程度等，为未来月球基地结构的抗震设计和防震减灾研究提供了参考和展望。

月面水冰资源的勘查与利用已成为支撑人类地外可持续驻留的核心命题。分析了月壤水冰的赋存特性及遥感证据，梳理了月壤水冰开发利用的技术发展现状，提出了勘查与利用技术的难点与挑战。基于月壤水冰资源开采设计准则，阐述了水冰资源利用四项工程基础问题，并给出了相应的方案设想及关键技术。该研究成果，可为我国水冰资源开发利用提供参考。

月球南极地区地形复杂，太阳高度角极低导致阴影区域变化大，为巡视器的自主导航提出了巨大的挑战。本工作提出一种面向月球南极的巡视器多模态感知与避障路径规划方案。一方面通过RGB相机获得全局的场景影像，进行初步的障碍物检测；另一方面利用深度相机获取实时的环境深度，通过简化的SLAM算法构建局部地图，即实时生成点云图；根据点云信息，计算路面粗糙度、坡度、阶跃信息等物理环境信息。利用上述多模态数据结合地图数据实时更新巡视器位姿和周围环境，结合使用多模态局部算法和障碍检测算法进行障碍物感知和避障决策，使巡视器能够动态调整路径。仿真结果表明该自主导航系统显著提高巡视器在复杂未知环境中的自主导航能力。

针对巡天望远镜星冕仪模块光机系统进行集成仿真分析和试验研究，首先根据星冕仪模块热边界仿真分析光机系统热温度场分布；其次，将热温度场映射到光机系统中，利用有限元方法分析在此温度场映射下镜面形变；再次，提取各镜面节点数据拟合镜面的刚体平移量和Zernike多项式系数，分别导入Zemax光学方案，分析温度场对光学系统影响，从而实现光机热集成仿真分析的完整过程；最后，通过试验研究最终方案在主动热控方案下光学性能。集成仿真结果显示，在主动温控载荷条件下，其波前畸变RMS值变化小于千分之一；试验测试结果显示，其波前畸变RMS值为1/25波长，满足指标优于1/20波长的设计要求。

2025年5月29日，我国成功发射“天问”二号探测器，计划对近地小行星（469219）Kamoʻoalewa（震荡天星）进行采样返回任务。系统回顾国内外各研究团队早期对震荡天星的研究结果，综合报道该小行星的轨道特征、动力学起源、物质成分、光谱类型、尺寸、自转周期、轴指向、表面风化层颗粒尺寸分布、风化层厚度、潜在的演化历史及关键科学问题，并预测了返回样品的太空风化特征。

针对航天装备通风管道结构特征，分析其对管道机器人的结构约束和功能需求，分析得出管道机器人需至少具备与管壁的接触力控制能力，具有通过T型管、间隙等非连续管道的稳定支撑和转向能力，可以适应管径变化3个主要能力。针对变管径适应能力需求设计了集成型串联弹性驱动器（SEA）机器人腿部剪叉机构，即具备柔性力控制能力；针对转向需求，设计了摆动关节和滚转关节；针对间隙等障碍，设计了2套串联腿部机构单元模组，通过交替支撑运动实现间隙跨越功能。试验验证了管道机器人通过多种尺寸和类型组合的复杂管道，实现机器人变径比达到2。

作为太阳系类地行星中与地球最为类似的一颗行星，火星是人类深空探测的重要目标，也是未来太空移民的主要候选星球。火星探测至今已有60多年的历史，到目前共有47次探测任务对火星开展探测并取得了一系列重要科学发现。硫酸盐作为火星表面水蚀变/水岩作用重要的产物，对其展开研究可以深入了解火星水演化历史和气候变化特征，助力评估地表环境宜居性和生命痕迹的可能性等重大科学问题。本文主要回顾了火星硫酸盐的轨道遥感与就位探测研究进展，探讨了硫酸盐模拟实验研究的科学意义以及硫酸盐对未来火星资源利用的重要价值，以期为未来火星探测任务和火星科研站建设提供有益参考。

月表元素组成是国际上月球探测和研究的热点。伽马射线谱仪和中子谱仪等粒子探测器广泛用于月球遥感探测，提供了月表天然放射性元素（U、Th、K）、主要元素（Fe、Ca、Si、Al、Mg等）和水冰（H元素）的分布情况。这些数据极大地促进了人类对月球起源与演化历史的研究，同时也推动了近年来世界各国开发利用月球资源以及建设月球科研站的步伐。在国际月球探测新热潮背景下，本文从粒子物理和原子核物理的角度阐述了携带有元素特征信息的伽马粒子和中子的产生机制，介绍了伽马谱仪和中子谱仪的探测原理和探测器响应，并综述了近30年来粒子探测器在月表元素组成上所取得的主要研究成果以及相关数据分析方法。这些内容可为我国未来嫦娥七号和其他深空探测任务的相关研究提供参考。

2023年初，美国商务部国家海洋和大气管理局下属太空商务办公室在前期开放式数据库架构的基础上，正式启动“太空交通协调系统”（TraCSS）项目，预计为民用和商业太空运营商提供基本的太空态势感知数据和服务，向可能面临碰撞危险的航天器发送告警信息，以实现太空飞行安全、太空可持续性和国际太空活动协调。本文根据美国太空商务办公室发布的项目信息以及太空交通协调系统相关开源论文，梳理分析系统建设路径、框架设计及系统各组件功能。TraCSS项目采用基于云的容器化微服务架构，实现了美国军方、民用和商业太空态势感知数据的整合和治理，进一步推动了美国太空交通管理实践。本文分析了TraCSS项目的发展历程、系统设计及可能影响，并结合其项目特色研提对我国太空交通管理发展路径和系统建设的启示建议。

我国国际月球科研站计划突出“科学认识+资源利用”双核心目标，以月球原位资源利用为首要技术内容。为有效配合国际月球科研站计划的工程实施，本文对贯穿月球原位资源勘察、开采与建筑建造环节的月面运输能力进行探究与设想，首先分析了现有月面移动能力在里程、速度与感知设施的缺陷；随后针对月面运输线路与载具的作业特点，梳理了对二者的基本要求，提出“载具+道路设施”的车路耦合运输系统架构；最后在总结、分析现有潜力工程技术后，提炼出一体化与标准化两条运输系统推进路径，建立基于任务区域环境特性的车路耦合运输系统遴选指标，并进一步给出三个关键研究方向建议，以求在系统顶层设计上为月面交通系统的过渡做好准备。