为了引导先进的化学推进系统发展，Woodcock、Byers、Alexander和Krebsbach已做了一项研究，并在2004年7月发表了一篇以“先进化学推进的研究”[1]为题的报道。这项研究的目的是开始选择化学推进技术进步活动的进程，这系列活动能够为机器人科学任务提供巨大的利益。在研究中，选取了几个既定的任务，通过对一系列先进化学推进选项的分析来评估推进系统的装载能力以及对任务的好处。已为高性能的双组元推进剂、凝胶推进剂和低温推进剂选择了有益的应用。推动科技进步的建议包括如下几点

(1) 为低温推进剂准备的制冷机和小型涡轮发动机；

(2) 太空中可储存的推进剂，比如LOX-N2H4，先进的单一物质推进剂。

值得指出的是含氟的氧化剂的性能比起其他温和的氧化剂来说收益更多。这些建议与技术评估小组（TAG）提出的意见一致，他们形成了为研发而选择技术的基础。TAG会议在2003,2005,2007年由ISPT先进化学推进协会承办，会议目的是向与会的专家和利益相关者收集意见。从随后的任务和系统分析中得出结果，先进的化学推进发展策略如下图所示：

图1—先进化学推进技术发展策略

目前先进化学推进技术领域主要研究投入是高温可储存的双组元推进剂AMBR火箭发动机。投入的另外两种技术包括可靠且轻质量的推进剂贮箱，精确的推进剂保管和混合比例控制。

从2003年以来，对高温推力燃烧室的壳体材料，低温凝胶推进剂，高性能的离子和原子推进剂，低温推进剂的零蒸发储存，低温流体的管理和轻质量的泡沫芯防护系统这些技术进行了研究和分析。这些技术发展和系统分析的合作关系产生了高保真度的分析工具。在任务后的效益评估和先进的化学推进组件尺寸领域中，分析工具是足够先进的。

2技术和任务分析

本节描述的是在ISPT中投资的先进化学推进领域中采取的技术和任务分析。

2.1先进的化学推进系统（ACPS）分级模型

背景—在早期ISPT项目中的先进化学推进技术中，评价系统总水平对技术发展的影响是很必要的。例如，一个低质量、高压力的助推器虽提高了比冲，却得在推进剂贮箱和动力供给系统干重上承受消极质量。一个挤压式的、稳定且太空可存储的、先进的化学推进系统分级的模型已建立来支持这个项目的决策。最初的ACPS是由SAIC开发的一个内置ISPT工具[1]。这个ISPT工具有十个子系统。如图2所示[2]。ACPS的基本结构主要以AXAF-I和Cassini推进子系统为基础。构成组件是结合经验和最先进的物理模型进行参数化建模的。

图2—ACPS模型流动

现状—在ACPS工具上最新的进展是在位于亨茨维尔的阿拉巴马大学进行一次直接验证工作[2]。这项研究是为了应用先前航天器推进系统飞行数据来验证ACPS模型，并且运用额外的数据、优化的算法和扩展能力等来对潜在的发展进行评估。这项任务收集已飞行的科学任务的推进系统质量报表，把结果和ACPS的预测相比较，然后统计分析来验证该模型的预测数据。

总结—ACPS工具对于评估在系统等级上技术投入的影响是很有用的工具。这个工具很精确的预测了推进系统的湿重，但是在子系统的质量预测中还存在一些局限。ACPS模型是建立在大型的航天器基础上的，所以对小型推进系统中子系统的质量预测过大。这个工具能够应用到具体产品，还能允许使用者自由更新子系统的模型，但是需要使用者理解这些模型和预测方法。在发布一个能应用的公开的工具之前这套工具还需要额外的工作和添加领域限制。由于资金的限制，现阶段没有打算正式存档和发布这套工具的公开版本。