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深空探测器行星保护要求标准立项研究报告

StandardizationProjectResearchReportonPlanetaryProtectionRequirementsforDeepSpaceExplorers

摘要

随着我国深空探测任务从月球拓展至火星、小行星及更远天体，行星保护已成为国际航天活动的重要准则。本研究基于联合国《外层空间条约》及相关行星保护政策，分析了制定《深空探测器行星保护要求》标准的必要性与紧迫性。报告系统阐述了标准立项的目的意义、适用范围及主要技术内容，重点提出了覆盖探测器全生命周期的行星保护工作框架，包括目标原则、分类体系及各阶段技术要求。研究指出，该标准将填补我国在行星保护领域的标准空白，为保障地球生物安全、提升国际航天合作话语权提供技术支撑。

关键词

行星保护；深空探测；生物安全；标准体系；全生命周期

PlanetaryProtection;DeepSpaceExploration;BiologicalSafety;StandardSystem;FullLifeCycle

一、目的与意义

行星保护是深空探测活动中必须履行的国际责任。根据联合国《关于各国探索和利用外层空间包括月球与其他天体活动所应遵守原则的条约》（1967年），各国需避免地外生物污染地球及地球生物污染其他天体。我国已成功完成嫦娥工程“绕、落、回”三期任务与天问一号火星探测任务，未来还将开展小天体探测、火星采样返回及木星系探测等任务。在此背景下，行星保护不仅是技术需求，更是维护地球生物安全、占据国际航天伦理制高点的关键举措。

目前，我国尚未建立统一的行星保护标准体系，导致任务实施中缺乏系统化技术指导。通过制定《深空探测器行星保护要求》，可逐步构建科学合理、层次清晰的标准规范体系，具体意义包括：

1.规范工程实践：明确探测器研制各阶段的行星保护技术要求，避免交叉污染风险；

2.支撑国际合作：对标国际空间研究委员会（COSPAR）《行星保护政策》，提升我国在国际航天领域的合规性与话语权；

3.保障生物安全：通过严格管控探测器微生物负载，保护地外生命探索的科学价值与地球生态系统安全。

二、范围与主要技术内容

1.范围

本标准规定了深空探测器行星保护的目标、原则及全生命周期工作要求，适用于无人深空探测器从任务论证、设计研制到在轨运行的全过程管理。涵盖月球以远天体探测任务，包括火星、小行星、木星等目标天体的探测活动。

2.主要技术内容

（1）术语与定义

明确“行星保护”“正向污染”“反向污染”“生物负载”等核心术语，确保标准实施的统一性。

（2）分类与目标原则

-分类体系：根据目标天体环境特征与任务类型（如飞越、着陆、采样返回），划分保护等级；

-工作目标：防止地球微生物污染外星体（正向污染），避免地外样本对地球生态造成危害（反向污染）；

-工作原则：遵循“预防为主、全程控制、科学合规、国际合作”原则。

（3）全生命周期工作要求

-论证阶段：分析目标天体生物学风险，确定保护等级，提出初步污染控制方案；

-方案设计阶段：将行星保护要求融入探测器系统设计，明确灭菌工艺与材料选择准则；

-研制阶段：

-系统级：建立微生物监测与净化流程；

-分系统/单机级：规范部件清洁度、装配环境与封装要求；

-在轨阶段：制定异常情况处置预案，确保任务结束后探测器安全处置。

（4）过程控制规范

从环境（洁净室等级）、设备（灭菌装置）、人员（操作培训）、流程（文档记录）四方面细化管理要求，确保技术措施落地。

三、主要参与单位介绍

中国空间技术研究院作为本标准编制的牵头单位，是我国深空探测任务的核心研制机构。该院承担了嫦娥系列月球探测器与天问一号火星探测器的系统设计、集成测试及在轨管理任务，在行星保护技术领域积累了丰富经验。其下属的空间环境工程研究所具备国际先进的微生物检测与灭菌验证能力，曾建立探测器洁净装配工艺规范，为本标准提供了关键技术支撑。研究院通过参与国际空间研究委员会（COSPAR）行星保护工作组活动，持续推动我国标准与国际政策的衔接。

四、结论与展望

《深空探测器行星保护要求》的制定将填补我国在该领域的标准空白，为后续深空探测任务提供系统性技术依据。随着我国迈向更远深空，标准需持续完善：

1.加强微生物快速检测、原位灭菌等关键技术研究，推动标准技术指标升级；

2.深化与国际组织合作，参与行星保护国际标准的制定，增强我国影响力；

3.拓展标准应用场景，覆盖载人深空探测、地外样本返回等高风险任务。

通过构建完善的行星保护标准体系，我国将在守护地球生物安全的同时，为人类和平利用外层空间贡献中国智慧。

参考文献

[1]UnitedNations.TreatyonPrinci