基本信息
- 项目名称：
- “太空驿站”系统的构想设计说明书
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 针对深空探测研究，基于太空稳定拉格朗日点和星际高速公路，提出了“太空驿站”系统的构想，并从地面监控系统、驿站网络系统、能量补给系统和维护升级系统方面详细分析了各分系统的结构和功能，同时设计了系统建设和稳定运行的管理机制，解决了深空通信、空间物资补给以及卫星故障维护的问题。根据深空探测的发展，设想了未来星际物资运输和观光旅游等的模式，并给出了我国深空探测工程发展的建议。
- 详细介绍：
- “太空驿站”系统的构想设计说明书 易正阳 鱼凡超 杨乐 李萌 西北工业大学航天学院 联系电话：15109247968 摘 要： 针对深空探测研究，基于太空稳定拉格朗日点和星际高速公路，提出了“太空驿站”系统的构想，并从地面监控系统、驿站网络系统、能量补给系统和维护升级系统方面详细分析了各分系统的结构和功能，同时设计了系统建设和稳定运行的管理机制，解决了深空通信、空间物资补给以及卫星故障维护的问题。根据深空探测的发展，设想了未来星际物资运输和观光旅游等的模式，并给出了我国深空探测工程发展的建议。 关键词： 深空探测 太空驿站 星际高速公路 拉格朗日点 研究背景与意义 2004年美国公布了“新探索”计划，宣称在2018年——2020年让美国宇航员重返月球，争取在2030年之前登上火星，欧空局、俄罗斯、印度、日本也相继发布深空探测计划。二十一世纪上半叶，深空探测技术是航天技术向高级阶段发展最为关键的技术，将成为各航天大国的主要目标，深空通讯和太空物资补给技术必将成为各国抢占深空探测先机的战略性关键技术。 深空探测如同自驾车旅游，需要在沿途补充物资。为了使人类能触及到更遥远的未知宇宙，我们构想在太空建立“太空驿站”系统，为途经的深空探测器提供能源和物资补给。同时随着深空探测的逐步深入，探测器与地球之间的通信信号也将随着距离的增大而逐渐衰减，通过在每个驿站卫星上装载通信系统，使其如同地面上的移动信号塔一样，完成太空信号的逐级传输。由于“太空驿站”系统能够很好的解决太空物资补给和深空通信的技术难题，所以我们可以在该系统的帮助下打开深空探测的大门。 1、设计方案 1.1系统总体结构概述 “太空驿站”系统主要由“天眼”、“天网”、“天泉”、“天盾”四个分系统组成，其中 “天眼”是地面监控系统对于各驿站卫星传回信息的接收和分析处理；“天网”在整个驿站卫星网络间进行通信信号的传递，为深空探测器提供燃料补给；“天泉”是驿站卫星使用过程中能源储备的补给系统；“天盾”是对系统的维护和升级。 系统的整体运行情况示例如下： 深空探测器沿着预先设计的“星际高速公路”，或其他比较快捷的路线飞行，途中与地面控制系统的通信联系以及地面系统发来的控制指令，通过驿站卫星网路一级一级地在它们之间传输，卫星系统能根据探测器与地球的位置关系，设计出一条最快的传输路径，每一级驿站卫星会以最小的附加噪声和失真以及尽可能高的放大量来转发无线信号，实现超远距离通讯。 在进行远距离物资运送过程中可以利用“星际高速公路”以最低的成本将其运送到目的地。途中驿站卫星网络会间接地对其轨道变换进行调控，同时探测器也可与驿站卫星对接补充能源。载人探测器返回地球时也可选取适当的飞行路线，在途中与驿站卫星对接，获取能源和一些生活物资，保障宇航员的生活以及探测器的顺利返航。 1.2各分系统的具体结构与功能 1.2.1“天眼”地面监控系统 “天眼”系统顾名思义，像长在宇宙中的眼睛一样，能够及时接受和传送信号。它能够对传回地面的信息进行及时的处理，了解整个系统的运行情况。然后分析处理系统运行过程中产生的问题，并向驿站卫星或探测器发出控制指令，使其做出迅速反应，从而调度整个系统的安全顺利运行。地面控制系统主要依靠地面卫星观测站和远洋测量船接受和传送信息。 由于深空通信受到距离限制，按照现有空间信息传送模式进行深空通信时，到达卫星和地面的信号都非常微弱。“天眼”系统，在传输信号前先根据收发信息双方的位置关系，设计出信号传送的最佳（最快、最可靠）路线，再将信号像传接力棒一样，通过事先设计好的路线上一个个驿站卫星逐级“低噪、高保真”的将信号放大处理后传到目的地，解决了深空通信信号随距离衰减的问题。 1.2.2“天网”整体网络运行系统 “天网恢恢，疏而不漏”，驿站分散在各行星、恒星之间，彼此相距遥远，但通过整个“天网”系统又能建立起相互之间的联系。“天网”系统就是在“天眼”系统的调控下运行的传输系统。这里的“传输”不仅仅是指深空通讯信号的相互传输，也指各种物资、能源物质的传送。 所有的驿站卫星通过相互联系组成空间网状形态。虽然各驿站卫星会随着天体的运转而改变空间位置，但是在整个“天眼”系统的精确调控下，他们能够按照指令迅速准确的做出相应的动作，完成空间位置的变动、临近天体上能源物质的采集以及驿站卫星网络内能源物质的重新分配等指令。当探测器飞行过程中出现物资匮乏时，可以与就近的驿站卫星进行对接，从卫星上获得一定量的物资补给。“天眼”与“天网”系统组合，共同完成信息和物资的运输。 1.2.3“天泉”系统 物资补给系统 “天泉”系统是系统的能源补给系统如同泉眼源源不断得输送清泉，为整个网络的卫星输送物资。 2001年美国发射的“起源号”探测器已经尝试了采用星际高速公路——“起源号”探测器大部分时间都停留在距离地球150万公里的L1拉格朗日点附近，利用星际高速公路，“起源号”探测器所消耗的燃料节省了90%。这一实际经验就为我们低成本的向指定驿站拉格朗日点发射物资补给提供了强有力的试验技术支持，在未来建立驿站卫星网络的过程中，利用星际高速公路将卫星自身及后续的物资以最节省的方式，运送到指定位置，只是利用星际高速公路将使物资补给的飞行时间增加，不过对于高能耗的深空物资运输来说，减少运送成本，提高单次运送量才是关键。 由于在太空航行需要燃料，而在发射时携带大量能源会很大程度上限制太空活动，“天泉”系统采取“就近取能、相互补给”的原侧，选取距离驿站最近的行星，建立太空能源开发站，驿站卫星根据需要前往获取能源，然后通过“天网”系统，将各驿站卫星收集的能源进行合理分配。例如在月球建立能源站，将He3等转化成可用燃料，再通过运输飞行器输送给近行星驿站，这些近行星驿站再通过“天网”系统，输送给其他远行星驿站。最后将从就近星球上获得的能源通过如图4所示的对接输送给探测器。 1.2.4“天盾”系统 “天盾”系统像无坚不摧的盾牌一样，维护整个驿站系统。“天盾”系统的最大特点就是，将驿站卫星各个功能组件模块化。当某个组件工作出现异常时，模块化设计也利于拆卸、更换等维护。在集成驿站中，当某个驿站不能执行任务时，也可轻易将该驿站替换，而不影响整个集成驿站的功效。 就像组装电脑一样，把驿站内部的构件大小，各个插口、尺寸，都制定统一的标准，设计时还应考虑到组件升级和兼容性的需要。这样标准化、模块化各个组件，不仅可以节省太空探索高昂的费用，还有利于延展组件的功用。随着技术的不断发展，可以不断在驿站上安装新的组件以达到更好的使用效果。 在驿站外部，为组建更加庞大的“集成驿站”，实现无限对接。驿站的前后对接口应能与任意同系列驿站相互匹配，驿站之间可以随意对接扩大规模。 1.3太空驿站的构型与功能 1.3.1 造型设计 由于球形飞行器在各个自由度上的飞行更为灵活，所以驿站采用类球体设计以适应复杂的飞行环境。将驿站设计成正12面体形状，有的面为统一的对接接口，方便各种飞行器的对接工作，也便于组建集成驿站；有的面为发动机喷射装置。每个面的边缘处设小型可旋转发动机，类似与卫星上的发动机，用于在飞行中调整姿态。 1.3.2 各主要功能组件设计 （1）发动机及喷管 驿站本身为一可独立飞行的飞行器，其中一个面内嵌发动机，外部向外延伸。 （2）折叠式太阳能帆板 升入太空后，折叠式帆板迅速张开，借助太阳粒子飞行，当进入拉格朗日点时，将帆板与太阳垂直，以便获得最多的太阳能。并利用其自身设备将光能转化成电能，其中一小部分电能用于支持自身系统运转和与地球即时通讯，其余将被贮存起来，为后续飞行器输送能量。 （3）燃料仓 燃料仓内嵌在发动机对面，并与临近的两个面接通，方便临近面与其他驿站对接后组件更大型的燃料仓。 （4）天线 在每个驿站的3个顶点架设天线，建立立体通讯网络。配合“天眼”系统随时与地面联系。以便从地面发射并进入预定轨道，并通过姿态调整进入拉格朗日点。 1.4 系统建设及运行 1.4.1 “星际高速公路”路线的设定 由“万有引力”定律知任何两个有质量的物体之间都存在着一定的相互吸引力，天体之间因为其庞大的质量，这种吸引力显得更为突出。因此，在进行深空探测时可以通过制定出合理的飞行路线来利用天体对于飞行器的引力，达到节省燃料的目的。 伴随着深空探测和天文事业的进一步深入，以及计算机技术的高速发展，我们不难对现已知的太阳系天体运行的相关参数进行整理，从而筛选出对于路线的设计具有价值的信息；然后利用现代天体力学知识对太阳系各天体之间的力学性质，特别是相互的吸引力进行充分的分析，为后面研究飞行器飞行过程中受到天体的引力作用奠定理论基础；最后以前期对于天体之间万有引力的分析结果作为理论基础，结合整理出的天体运行相关参数，运用现代化计算机技术，对于飞行器在运行过程中所受到的天体间的吸引力进行计算机模拟，获得飞行器在出发点和目的地之间所受到的引力图，并通过编程绘制出运行过程中最省能量的路线图，即完成对“太空高速公路”路线的设定，星际高速公路示意图和拉格朗日点。 顺着这一条条在行星与卫星间蜿蜒前行的低能量通道，能够减少探索太阳系过程中使用的燃料。在这些管道行进的飞船不会向下坠落，而是沿着管道下落，就像在地球上一样。每一条管道开始时均较为狭窄，随着不断蜿蜒前行，它们会变得越来越宽，同时也可能裂开。 1.4.2“太空驿站”位置的选取 由于绘制出的“太空高速公路”是利用行星之间的引力，因而必然经过这些天体之间所形成的拉格朗日点。拉格朗日点又称太空中的天平点，处在两个大的天体之间，由于受到两个天体的引力影响，位于这一点的飞行器可以保持平衡，不需要动力推进就可以抵抗引力作用，即飞行器在该点即使受到外界引力的干扰，仍有保持在原来位置的倾向。 所以，我们将“太空驿站”位置选取在这些拉格朗日点处，首先是因为“太空驿站”能够很稳定的保持在这些位置，即使在给其他的飞行器提供补给的时候遇到一定的扰动，也能自动的恢复到原来的平衡状态；其次是由于“太空高速公路”的拐点一般就是拉格朗日点，因而前来索要补给的飞行器可以利用减速对接的机会调整飞行方向。最后根据路线特点，合理选取驿站的位置和数量，就完成了“太空驿站”位置的选取。 1.4.3 “太空驿站”的发送和安放 随着我国运载火箭技术的发展，尤其是长征五号新一代重型运载火箭系列的研制，我国将具备25吨的近地轨道运载能力和12吨的地球同步轨道运载能力，可发射20吨级长期有人照料的空间站、大型空间望远镜、返回式月球探测器、深空探测器、超重型应用卫星等。 因而可以将研制好的补给驿站通过新型重型运载火箭发射升空，并送至预定的“太空高速公路”入口，然后卫星展开太阳能帆板，利用太阳能和自身储蓄的电能使其空间通信系统开始工作，卫星将在地面遥测的控制下，沿预定轨道运行，即将到达目的地（拉格朗日点）时，减速前进，使驿站卫星停在预制点。预制卫星的发射可以根据所在位置进行一箭多星，也可以在发射时将“顺路”的卫星固连在一起，一颗星到达指定地点后另一颗与其脱离开始下一段旅行。同时，对于距离较远的驿站卫星，可以最后发射，其在飞行过程中，可以利用沿途已发射的驿站卫星进行一定的补给，从而按计划将所有驿站卫星全部送至预设位置。 1.4.4“太空驿站”功能的实现和远程控制 “太空驿站”发射到位后，通过地面监测控制，调整卫星姿态，使卫星各定点的天线都能处于广角位置，便于接受“天网”其他驿站发来的信号，同时将有用信号放大处理，发回地球或其他目标飞行器，以实现天网系统整体的通信功能。 对于需要物资补给的飞行器，在临近卫星时在地面监控系统和卫星自动控制系统的控制下与飞行器进行对接，实现物资的转移。 1.5 系统使用过程中补给补充、维护和替换 1.5.1“太空驿站”物资储备的补充方案 在当前世界，用于深空探测的新推进技术包括高比冲的电推进和使用大型轻质展开帆面靠光压产生推力的太阳帆。太阳帆技术虽然能很大程度上脱离对于传统能源的依赖，但是由于其体积巨大，而且无法达到很高的飞行速度，因而为了满足人类深空探测的需要，传统的电推进也必将是不可取代的。 典型的静电加速式电推进发动机( 即离子火箭发动机)利用太阳能或原子能变为电能作为发动机的能源，利用少量易于离解的元素，如铯或钾，在一小电弧上加热离解或使它加热成蒸气，再通过炽热的钨丝离解成离子， 其中所产生的正离子并加入适量电子在静电场的作用下， 加速到接近光速向外喷出， 产生推力。因而在卫星发射时可以使他携带一定量的易离解物质作为储备能源，同时携带一些水、食物等生活物资作为应急使用。 能源的补充方案：随着对各星球的探索了解，我们可以根据各卫星所在的位置，在其临近星球上开采所需的能源物质，然后在整个“天网”卫星系统中对各自所收集到的资源进行合理的分配，从而以最少的成本完成驿站卫星物资的后续补充。 1.5.2 “太空驿站”故障的维护 卫星在太空中运行过程中不可避免的会遇到一些故障，在能通过简单的维护或部件的更换解决故障时，可以使用太空维护机器人对其进行必要的维修。 随着产品全球兼容性的发展，卫星的设计和组装也必将实现模块化组装。这样对于发生故障的卫星，可以派遣太空维护机器人前去简单的更换出故障的系统模块，或是对利用机器人对卫星故障点直接进行维修，从而排除故障。 1.5.3备用“太空驿站”站点的替换 在卫星的研制过程中，可以生产三至四颗备用卫星，在整个系统的构建阶段，将这几颗备用卫星发射到“天网”系统卫星网中部闲置的拉格朗日点处，当有关键点卫星失效时，启动备用卫星，在地面监控系统的遥控下前往失效卫星所在站点，替换失效卫星，完善整个卫星网络的功能。 2、主要创新点 （1）设计理念新颖 传统的空间站只能在固定的轨道上停留，并且要不断依靠地面运送补给物资，能源和物资几乎只有输入。而我们的空驿站却是一个输出体，而且可以在引力走廊里按照预定路线漫游。主要用于为深空探测的飞行器返回时提供能源，可以为将来的载人深空探测或者星际旅游提供物资。类似于高速公路上的服务区。 将物资和人或探测卫星分开运送到太空中有以下优势： 在发射时对噪声、超重、温度等一系列参数的要求可以降低很多，降低成本； 比直接发射返回式探测器节约燃料； 在星际中找寻稳定的拉格朗日点作为太空驿站停留位置，使太空驿站能够长久地固定且不受大的扰动。 （2）驿站功能新颖 “太空驿站”的建立，通过各个分系统的稳定高效的运行，能够有效解决深空通信、空间物资补给以及卫星故障维护的问题。 （3）驿站造型设计新颖 太空驿站12面体造型，利于多角度对接，构件集成驿站，延展了其功能。 “一发多点”信号发射系统，建立立体信号网络，利于搜索传输信号。 “天眼”系统将空间分段传输，减小由于长距离造成的信号衰减。 3、应用及意义 随着人类对月球，火星等地外星球的探究，如何飞出宇宙已经成为科学家们不得不讨论的话题。而“太空驿站”作为星际“加油站”，正为深空探测提供了重要的能源保障。这个系统不仅成为星际穿梭的枢纽，也为就近开采其他行星上的能源提供了储存容器。有了这个系统，飞行器可以忽略距离的限制，飞往想去的地方探究宇宙的奥秘。 为了脱离地球重力的捆绑，火箭成为了解开重力枷锁的锁匙。但一般现在所使用的化学火箭效率并不高，已为人熟悉的阿波罗11号登月任务所使用的土星5型火箭为例，火箭重量的90%为燃料，真正登月舱的重量只有10%;而登月舱本身的61%也是燃料，这样才可以让太空人登陆月球，和让他们离开月面返回地球。然而，随着太空探测船重量和目的地距离的增加，所需的燃料却以指数方式地上升，如前往土星的卡西尼探测船，发射的泰坦4B型火箭，当中99.5%重量均为燃料，可想而知，化学燃料推进是多么低效率的方法。 美国“黎明号”氙离子推进也启示我们，飞行器的推进能源可以有很多种，而太空驿站正是利用就近取材的方法，在就近行星寻找新能源，补给未来飞行器，决绝星际巡航的燃料问题。 而且在太阳系的行星中穿梭，直线航行并非理想的路线，现在的探测船均使用赫曼转移轨道(以太阳为焦点连接行星的椭圆轨道)，再配合行星推助的技术航行(探测船经过行星时偷取行星的能量加速或减速)。可是这方法的成本仍很高，如木星轨道器伽利略号中，它总重量的42%为化学燃料。为了解决这问题，科学家现透过数学方法发展出一套可以用极少燃料甚至是零燃料便可以在行星中穿梭的方法，称为“行星际传输网络”。太空驿站都构想正好可以与之结合起来，为完善深空探测的具体方案，发挥了不可估量的作用。同时它的开发利用有助于人们对“拉格朗日点”的探究与开发，为今后的深空探测打开新的思路。 4、结论 基于拉格朗日点的“太空驿站”构想大胆新颖，且理论依据充分，系统可行性高，有可能成为深空探测的未来研究方向。分系统构想相对完备，解决了远地信号传输弱的难点，并且系统中还说明了能源来处，各驿站相互之间的联系，以及今后的维护等。 人类探索太空的脚步不会停止，该系统的提出扩大了人们的思路，为寻找更加实用可行的深空探测系统和如何更有效得开发太空资源提供了重要参考。 参考文献 [1] 晁宁，李言俊．地月系拉格朗日L1点低能探月轨道分析．计算机测量与控制，2010，18（17）：1633-1636 [2] 侯锡云，刘林．定点在日—地（月） 系L1点附近的探测器的发射及维持．天文学报，2007，48（3）：364-373 [3] 赵晨露，赵瑞安．深空探测的几个问题．中国航天，2009，6（1）：38-44 [4] 张熇，殷礼明，褚桂柏．中国深空探测器技术的发展与展望．国际太空，2003，1（2）：6-11 [5] 耿永兵，沈岩魏，延明．离子推进系统在黎明号探测器上的应用及其思考．航天器工程，2009，18(5)：80-86 [6] 刘建忠．日-地系拉格朗日点任务及其转移轨道设计方法．导弹与航天运载技术，2009，3（1）：7-10
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的： 本文介绍“太空驿站”的设计构想，为未来深空探测的通信和能源补给提供合理可行的方案。 基本思路： 基于“星际高速公路”和“太空稳定拉格朗日点”的研究，设计在星际高速公路稳定拉格朗日点发射长期的驿站卫星，形成卫星网络。并与地面检测控制系统结合，形成地面监控系统、驿站网络系统、能量补给系统和维护升级系统。通过整个系统的运行，解决深空通信、空间物资补给以及卫星故障维护的问题。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性： “驿站卫星”的设计以现有的强大的地面检测控制系统为基础，以研究较为成熟的“星际高速公路”和太空拉格朗日点为理论依据，借鉴美国经验，完成对于利用星际高速公路的设想。 先进性： 该设计是以前人的研究为基础，有很多新的突破，利用稳定拉格朗日点的特性停放驿站卫星，并通过驿站卫星网解决深空通讯。 独特之处： （1）设计理念新颖 。 （2）驿站功能新颖 （3）驿站造型设计新颖
应用价值和现实意义
- 在太阳系的行星中穿梭时，直线航行并非理想的路线，现在的探测船均使用霍曼转移轨道，再配合行星推助的技术航行。可是此法成本仍很高。为了解决这问题，科学家现通过数学方法设计出一套可以用极少燃料甚至是零燃料便可以在行星中穿梭的方法，称为“星际高速公路”。太空驿站构想正好与之结合，为完善深空探测发挥了不可估量的作用。同时它的开发利用有助于人们对“拉格朗日点”的探究与开发，为今后的深空探测打开新的思路。
学术论文摘要
- 针对深空探测研究，基于太空稳定拉格朗日点和星际高速公路，提出了“太空驿站”系统的构想，并从地面监控系统、驿站网络系统、能量补给系统和维护升级系统方面详细分析了各分系统的结构和功能，同时设计了系统建设和稳定运行的管理机制，解决了深空通信、空间物资补给以及卫星故障维护的问题。根据深空探测的发展，设想了未来星际物资运输和观光旅游等的模式，并给出了我国深空探测工程发展的建议。
获奖情况
- 2010年12月，在航天五院“超越杯”未来飞行器设计大赛中荣获全国二等奖 2011年4月，在西北工业大学第十三届“三航杯”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获金奖
鉴定结果
- 太空驿站能以小代价实现对探测器的综合补给和星地通讯，对提高其有效载荷和深空探测网络建设等方面有重要意义。其驿站卫星布设方法和模块化组装的想法，同当前深空探测轨道设计等前沿理论结合紧密，技术水平较高。
参考文献
- 1、 太空稳定拉格朗日点技术 出处：晁宁，李言俊．地月系拉格朗日L1点低能探月轨道分析．计算机测量与控制，2010，18（17）：1633-1636 2、 深空探测研究现状 出处：赵晨露，赵瑞安．深空探测的几个问题．中国航天，2009，6（1）：38-44 3、 中国深空探测发展方向 出处：张熇，殷礼明，褚桂柏. 中国深空探测器技术的发展与展望. 国际太空，2003，1（2）：6-11 4、 拉格朗日点的理论依据和应用技术 出处：侯锡云，刘林．定点在日—地（月） 系L1点附近的探测器的发射及维持．天文学报，2007，48（3）：364-373
同类课题研究水平概述
- 世界主要航天国家美国、俄罗斯、欧洲、日本以及中国、印度等均推出了一系列新的深空探测发展战略和相关计划。其中具有代表性的主要为美国与欧洲的深空探测计划。美国空间探测计划确定了其2006-2016年深空探测战略目标和2016年以后的愿景展望，全面涵盖了太阳系内行星、小行星、彗星和凯珀带等天体及周围环境的探测；欧洲深空探测计划仅次于美国，覆盖了月球、火星及其他行星与小天体。深空探测技术是航天技术向高级阶段发展最为关键的技术，将成为各航天大国的主要目标，深空通讯和太空物资补给技术必将成为各国抢占深空探测先机的战略性关键技术。 本文中“太空驿站”的设计新颖，国内外这方面研究很少。但是“太空驿站”构想的理论依据和技术基础，各国正在进行深入广泛的研究，部分技术已经较为成熟和完善。 在拉格朗日点的计算和研究及星际高速公路概念的提出和尝试方面，美国“起源”号宇宙飞船早在2004年就利用这一原理进行了一番太空探索。“起源”号那次的任务是捕获太阳风粒子并将其带回地球，而沿“星际高速公路”飞行这一概念就让飞船所携带的燃料减少了90% 。 空间站的建设与维护和空间对接技术已经较为成熟。早在1971年4月礼炮1号空间站发射升空，后在太空与联盟号飞船对接成功。而现今还在使用的国际空间站，从1993开始设计到现在已基本完成组装，并多次与航天飞机进行对接。 人造地球卫星、载人航天技术的发展，使人类认识宇宙的目光越来越远；而探索更深更广的太空，则成为了现代人类航天活动的主要目标。在未来，能源与通信将成为限制深空探测发展的主要因素，而“太空驿站”设计概念的提出，正是为了解决这类问题，具有很高的可实现性和应用价值。
