随着空间探测的发展,空间节点种类和数量将会快速增长,传输业务也会更加丰富,除了传统的探测数据、遥测数据和遥控数据传输外,还会有宇航员多媒体通信、人机协同通信等新兴需求。DTN（Delay-Tolerant Networking）协议能较好地解决空间探测网络长时延、易中断的可靠传输问题,但是其传输模式较为单一,并且DTN的束协议（Bundle Protocol,BP）不支持多源数据传输,难以实现数据的高效分发,因此现有的DTN体系结构难以充分满足未来复杂空间探测需求。信息中心网络（Information Centric Networking,ICN）以信息为中心,使得节点不再受位置束缚,重点支持数据高效分发。本文提出将ICN的思想应用于未来的空间探测网络,利用其高效的订阅发布机制,适应未来空间网络中多样化的节点类型和传输业务。ICN的发布/订阅机制带来多样化传输方式,也提供了SDN（Software Defined Networking,SDN）数据平面与控制平面分离工作机制,因此可以提高网络的管理能力。ICN特有的缓存机制允许网络中的其他节点缓存数据副本,使得订阅节点可以就近获取数据,因此,提高了数据的利用率,使得数据获取的效率有了显著提升。首先,本文分析了空间探测网络的发展趋势以及将会面临的问题,介绍了ICN在未来空间探测网络中的适用性,在此基础上提出了一种面向未来空间探测网络的架构设计方案,同时制定了该网络架构下的运行机制,并通过仿真对基于ICN的空间探测网络架构可行性进行了测试。其次,本文将接收发布/订阅信息的节点选为控制器,以实现控制层面与数据转发层面的解耦。由于控制器的部署策略在架构中起到了至关重要的作用,本文制定了控制器节点的部署策略,利用模拟退火算法求解了控制器的位置,优化了网络数据发现的效率。在本文设定的地球域实验场景下,对该问题使用NS2进行了仿真实验,得出网络性能较优时的控制器部署情况。最后,基于整个网络的运行机制和控制器部署策略,本文对ICN应用于空间探测网络的路由适应性进行了研究,分别对跨星域的整体场景和近地星球域场景进行了路由策略的设计与仿真实验。验证了改进的路由策略可以更好地适应拓扑动态变化地空间探测网络,减少数据传输时延,提高数据的获取效率。