设计了在近地轨道组装具有分组单元结构的载人深空飞船，包括核热推进单元、燃料储箱与供给单元、主动防辐射单元、人工重力单元、深空居住舱与多任务乘员舱等，给出了各个单元的尺寸与质量参数，并对主要单元的具体组成、功能和技术特点进行了分析。在此基础上，本文以编号4660的 Nereus 小行星为探测目标，设计了两脉冲转移初始轨道，并进行了轨道优化，得到了发射窗口和最优转移轨道。仿真结果表明，给出的最优两脉冲转移轨道单次施加脉冲在5 km/s 以内，单程转移时间在160 d 以内，能够满足未来能量较小的载人小行星探测任务。