​来源：深空探测实验室

近年来，深空探测领域掀起新一轮发展热潮，呈现出两大发展态势：一是微小型探测器（百千克级及以下）已成为重要手段；二是商业航天等新兴力量大量介入。

优势不少 投身“蓝海”

据不完全统计，近5年国内外发射的深空探测器中，发射质量在200千克以下的有22个，占比达55%，且在持续上升。其任务类型也更加多样化，覆盖地月空间及行星际空间。同时，深空离子推进、轻量化载荷等新技术进步，持续推动该领域快速迭代创新。

整体来看，微小型探测器在深空探测中具有四大典型优势：

一是成本低，降低深空行业“门槛”，提高工程效费比；

二是周期短，加快技术创新迭代，快速响应探索需求；

三是冗余高，多器协同可降低单器风险，提高任务成功率；

四是灵活性强，有助于拓展深空应用场景，催生新型任务模式。

但是，微小型探测器受物理尺寸限制，导致先天能力不足，与深空远距离通信、极端环境等不匹配，面临诸多约束，包括单个探测器功耗低、算力低、带宽低，轻量化载荷精度差、功能单一，深空持续辐射、极端高低温等严重影响探测器寿命，地面/近地支持少等。

当前，我国商业航天任务绝大部分集中在地球轨道，以距地球千公里级范围内为主，以百千克级以下微小卫星为主要探测手段，同质化严重，竞争格外激烈，属于产业竞争“红海”。

相比之下，深空探测以地月空间及月球以远目标为探测范围，距地球数十万公里及以远。受限于运载能力、远距离通信、深空导航定位等，迄今我国深空探测任务都是国家主导的重大任务，以大型昂贵航天器为主要探测手段，且以工程探测、科学研究为主要目标，当前商业航天无法进入且产业转化难。

展望未来，深空经济价值前景巨大，属于产业竞争“蓝海”，包括月球氦3（聚变能源核心原料）开发利用、富含巨量地球稀有金属的小行星采矿返回、前沿技术验证、空间基础设施服务（等同高速公路或地图导航等服务）、科普教育、深空旅游、深空环境监测评估（用于太空保险）等方方面面。

国外商业航天公司已大量介入深空探测，尝试商业开发和应用，涉及研制月球探测载荷、太空采矿技术验证、月球表面创新电磁弹射装置和航天器组装厂建设构想、地月空间部署大量小卫星支持通导遥任务等。

打造“深空微探测体系”

深空探测实验室瞄准深空微小型探测器这一细分、新兴领域，提出构建“深空微探测体系”，主要包括以下4个方面：

其一，目标任务体系：明确探测目标，明晰任务规划，解决“做什么”的问题。

其二，产品技术体系：实现目标任务的技术手段，解决“怎么做”的问题。

其三，任务支持体系：完善深空天基和地基通用设施，解决“靠什么做”的问题。

其四，产业服务体系：实现产品技术和应用的主体，解决“和谁一起做”的问题。

未来，“深空微探测体系”在服务国家深空探测重大工程任务的同时，可为商业公司、高校等进入深空提供“高速公路”“加油站”“电信基站”“网络”等必不可少的通用基础设施服务以及“矿产分布地图”“采矿机”“运输车”等前沿产品、数据和技术的研发服务，形成面向深空的规模化、产业化综合应用体系，涉及微小探测器研制、发射、在轨实施、数据接收和处理、开发利用等。

五大任务场景展望

基于深空微探测体系，深空探测实验室展望五大任务级场景应用。

一是地月PNTC星座。利用微小探测器，搭建地月空间服务星座，通过标准化终端集群入网，并开展协同任务控制，为深空用户提供PNTC服务。

二是地月空间立方星探测星座。利用微小探测器，开展太阳风、空间高能粒子、低能粒子、伽马射线暴等科学探测，并测绘空间环境和场能等效分布，预测变化趋势，为用户顺利往返地月空间、地月设施安全等提供保障。

三是小行星资源勘探系统。针对小行星带普查和目标小行星抵近勘探任务，微小探测器将组网实施分布式协同探测，查明资源成分和分布，为太空采矿目标和技术路线提供决策依据。

四是行星大气观测星座。未来，微小探测器将构建金星大气观测星座，以不同的轨道倾角和相位差两两一组布置，实现对金星大气全球覆盖和高时空分辨率观测、大气采样返回。

五是深空网络和泛在接入节点。“深空微探测体系”最终将构建起天地一体化的“深空大网络”，这意味着大家既能作为用户，利用“大网络”开展研制、发射和深空探测活动，又能作为共建方，将发射入轨的微小型探测器接入“大网络”，推动整个体系不断发展和壮大。

随着深空探测从“任务导向”转为“体系导向”，通过资源整合，并充分利用微小探测器开展体系化、智能化、规模化深空探测，构建深空“大网络”和泛在接入节点，将进一步推动深空探测活动更加高效、可持续开展。