DraMS 蜻蜓质谱仪 DSL 深空物流 EAP 电动飞机推进系统 EGS 探索地面系统 EIS 木卫二成像系统 EMI 电磁干扰 EPFD 电动动力系统飞行演示 ESA 欧洲航天局 ESM 欧洲服务舱 ESPRIT-RM 欧洲加油、基础设施和电信系统 加油舱 EUS 探索上面级 EVA 舱外活动 GDC 地球空间动力学星座 GERS 网关外部机器人系统 HALO 居住和物流前哨 HLS 载人着陆系统 I-HAB 国际栖息地 ICPS 临时低温推进级 IMAP 星际测绘和加速探测器 ISRO 印度空间研究组织 ISS 国际空间站 IT 电离层-热层 JPL 喷气推进实验室 JWST 詹姆斯·韦伯太空望远镜 KDP 关键决策点 LBFD 低爆飞行演示器 LCRD 激光通信中继演示 MASPEX 行星探索质谱仪 MAV火星上升飞行器 MDR 任务定义审查 ML2 移动发射器 2 MSR 火星样本返回 NASA 美国国家航空航天局 NEO 近地天体 NEOCam NEO 相机 NISAR NASA ISRO – 合成孔径雷达 NPR NASA 程序要求 OCI 海洋颜色仪 OMB 管理和预算办公室 Orion Orion 多用途载人飞船 ORR 作战准备情况审查
灵活月球探索架构 (FLARE) 的概念是将四名机组人员送上月球表面,在月球表面停留至少七天,然后安全返回地球。只要组件车辆投入运行,FLARE 就可以实施。FLARE 是作为 NASA 载人着陆系统 (HLS) 参考架构的替代方案而开发的,该架构来自 2019 年创建的设计分析周期 (DAC) #2。DAC2 指南要求在近直线晕轨道 (NRHO) 中使用 Gateway 车辆。相反,FLARE 选择低月球冻结极地轨道 (LLFPO) 进行组件的月球会合,并选择 Gateway 车辆。LLFPO 提供每 2 小时飞越南极一次的稳定轨道,确保可以轻松进入月球表面进行表面中止,并且推进剂需求比 NRHO 低得多。最小 FLARE 概念使用一次太空发射系统 (SLS) 发射、一个猎户座火箭、一个欧洲服务舱 (ESM) 和一个载人着陆器(通过商用飞行器发射)。FLARE 增加了 SpaceTug,它以成熟成功的 ULA“通用”半人马座上面级运载火箭为基础,经过修改后可打造出地月转移飞行器。在 FLARE 基线任务中,SpaceTug 提供将猎户座 + ESM 从 LLFPO 返回地球所需的推进力。SpaceTug 还提供推进力,将单独的载人着陆器组件——下降组件 (DE) 和上升组件 (AE)——从低地球轨道 (LEO) 运送到 LLFPO。然后,SLS Block 1 发射猎户座 + ESM,并与 LLFPO 中配对的 DE + AE 组件完成会合。FLARE 提供基线任务以外的可选阶段。 SpaceTug 可以将计划中的 Gateway 组件(包括动力和推进元件 (PPE) 和居住和后勤前哨 (HALO))运送到 LLFPO。FLARE 提供了一种将前体设备运送到月球表面以增强和延长载人任务的选项。借助这些组件(包括充气居住舱和气闸舱、个人机组人员机动车、现场资源利用 (ISRU) 演示以及科学和技术实验),机组人员可以在月球表面探索和进行科学研究长达 14 天。
o 战略自主:保证欧洲自主制造的日常太空进入能力,实现太空“运输”和“返回”,包括未来需要时载人航天运输能力的前景。 o 可负担性和竞争力:最大限度地发挥欧洲产品的协同作用、共性和平衡的技术构建模块的跨机构或私人资助产品的维持。 o 产业多样性:利用充满活力的欧洲科学和工业生态系统,依靠传统参与者和新参与者现有的工业优势的技能和手段(生产或测试设施、硬件)。 o 商业化:最大限度地利用快速增长的太空利用商业化,在欧洲共享公共技能和地面基础设施,重点发挥欧空局和国家机构作为降低技术活动风险的推动者以及采购未来服务的基础客户的作用。 o 创新提升竞争力:促进创新和引进突破性技术以提高竞争力,承担和激励一定程度的风险,提高环境兼容性,实现碳中和。 o 效率:依靠敏捷/精益的项目管理方法,该方法基于机构、学术或工业界、新手或有经验的多方参与者之间的协同工作。 o 合作:尽最大可能促进成员国跨维持和欧洲合作,在整个欧洲采取竞争性但包容和协作的方式,在现有工业专业知识的传统和卓越基础上联合起来,同时为新的工业参与者提供机会。 具有以下特点的欧洲产品系列: o 两级入轨以提高竞争力,减少级数和发射系统的复杂性。 o 最大限度地发挥发射系统之间的协同作用,通过部件、发动机和级级的通用构建模块实现广泛的模块化。 o 基于互补推力级发动机的全液体推进,第一级和上面级使用一对推进剂。 o 完全可重复使用,以提高竞争力和发射服务灵活性,重点关注低级和高级可重复使用性,以超越全球竞争对手。 o Vega C 和 Ariane 64 的性能范围,具有载人航天运输的潜力。 发射系统系列由与整个发射系统系列兼容的任务扩展模块系列补充,从多个有效载荷适配器到发射级,用于: • 扩大发射服务范围,针对从微型到重型的各种航天器,在多个轨道上精确和高效地发射。• 扩大航天运输新市场的准入,满足在轨服务或探索需求。
社会对太空资产的依赖已经增长到如今每个现代国家基础设施的一部分的程度。借助太空技术提供的服务(例如全球导航卫星系统)对于从电信到交通再到银行等各个领域的顺利运营至关重要(Hesse and Hornung,2015),而且这个清单还可以继续。甚至普通民众也已经习惯使用卫星服务,例如卫星电视或手机上的卫星导航。因此,对我们的太空资产的任何威胁对社会来说都是非常重要的问题。截至 2020 年 2 月,太空中大约有 5,500 颗卫星,但实际上只有大约 2,300 颗在运行,这意味着大约有 3,200 颗报废卫星仍在地球轨道上运行,还有火箭的上面级和整流罩以及因解体、爆炸、碰撞、退化或其他异常事件而产生的各种较小物体,这些事件导致碎片的产生。这些物体统称为空间垃圾,其尺寸分布范围从大型完整物体(例如,尺寸大于 10 米且重量为几吨的火箭或大型卫星的部件)到毫米大小的碎片,如油漆鳞片或冷却剂凝固液滴。2020 年初的估计显示,有 34,000 个物体大于 10 厘米,900,000 个物体介于 > 1 至 10 厘米之间,以及惊人的 1.28 亿个物体介于 > 1 毫米至 1 厘米之间。鉴于其高速度和随之而来的高动能,即使是小碎片也会对正在运行的卫星构成重大威胁,因为它们可能会撞击卫星,造成灾难性的后果并导致潜在的关键服务丧失。同时,较大物体之间的高能碰撞会产生真正的爆炸,从而产生数千个碎片。这些碎片反过来会与其他轨道物体相撞,引发连锁反应和滚雪球效应,可能导致整个轨道无法使用。这种极端情况(凯斯勒综合征)最初由凯斯勒在 70 年代研究(凯斯勒和库尔帕莱,1978 年),距离现实并不遥远,因为已经发生了几次碰撞。也许最著名的是俄罗斯军用通信卫星 Cosmos 2,251 与铱星星座卫星之间的碰撞(王,2010 年),这导致碎片数量大幅增加。随着目前正在开发的卫星应用越来越多,需要越来越多的卫星(例如,部署数百颗卫星组成的星座以提供全球连接或万维网),空间垃圾问题变得越来越重要(Virgili 等人,2016 年)。
地月自主定位系统技术操作和导航实验 (CAPSTONE) 任务由 NASA 与科罗拉多州威斯敏斯特的 Advanced Space, LLC 合作开发。这项技术演示任务是月球周围近直线晕轨道 (NHRO) 操作的探路者。NHRO(近月点 = 3,200 公里;远月点 = 70,000 公里)是 NASA 的 Artemis Gateway 的预定轨道,Artemis Gateway 是一个计划在月球轨道上运行的小型载人空间站。CAPSTONE 任务将验证模拟并确认 Gateway 的运行计划,同时验证 Gateway 动力和推进元件的导航和驻留要求的性能。因此,该任务将为 NASA、商业和国际任务提供在苛刻的轨道范围内运行的运行经验。CAPSTONE 任务由 Terran Orbital Corporation 开发、集成和测试的 12 单元 (U)+ CubeSat 组成,它携带一个有效载荷通信系统,能够与 NASA 的月球勘测轨道器 (LRO) 进行交联测距。CAPSTONE 包含一个芯片级原子钟 (CSAC),用于与 NASA 的深空网络进行单向测距实验,一个专用的有效载荷飞行计算机用于软件演示,以及一个摄像头。此次发射由 NASA 的发射服务计划协调,由 Rocket Lab 在其 Electron 运载火箭上使用其 Photon 上面级部署 CAPSTONE 航天器。该任务于 2022 年 6 月 28 日发射。CAPSTONE 航天器从光子级部署,经历了大约 4 个月的高度燃料效率转移阶段,于 2022 年 11 月 13 日进入 NRHO,进行为期六个月的主要任务阶段。该任务目前处于为期十二个月的技术增强运营阶段。CAPSTONE 技术演示任务由 Advanced Space, LLC 领导。航天器开发和任务运营由加利福尼亚州欧文市的 Terran Orbital Corporation 进行。CAPSTONE 任务的显著成就包括展示 NHRO 的可达性;验证 NHRO 环境中的关键操作概念;为未来月球运营的商业支持奠定基础;并加速实现地月自主定位系统 (CAPS) 提供的点对点导航功能。CAPSTONE 任务由 NASA 的小型航天器技术 (SST) 计划资助,该计划是 NASA 空间技术任务理事会的几个计划之一。该计划的目的是开发和演示增强和扩展小型航天器能力的技术,特别注重通过使用小型航天器实现新的任务架构,扩大小型航天器到达新目的地的范围,并增强未来
○ 奥村哲平(JAXA),木村友久,松浦慎吾(MHI),增田和美(静冈科学技术大学) ○ 奥村哲平(JAXA),木村友久,松浦慎吾(MHI),増田和三(静冈理工科大学) 重交通轨道上的火箭上面级是主动碎片清除的潜在目标。 在设计主动碎片清除卫星时,火箭体的姿态是一个重要参数。 此外,由于空间等离子体充电,航天器在火箭体和卫星之间会产生电位差。 该电位差可能会在捕获时引起放电。 由于我们不知道轨道上的姿态和电位差的信息,JAXA 和三菱重工业公司开发了一种仪器,用于在火箭完成任务后测量火箭体的姿态和电位。 该仪器应该很简单,以便连续与火箭体一起配备。因此,仪器由少量传感器(姿态传感器和电位传感器)和原电池单元和通信模块组成。本次演讲将介绍该仪器的最新情况。 混雑轨道に滞留したロケット上段は轨道上の环境保存のために有效な除去対象である。ロケット上段を廃弃する取得卫星の捕获shisutemuを设计する上で、轨道上でのロケット上段の姿势が分からないので设定 计の难易度が上がる。また、宇宙プラズマ(电离层プラズマやオーrora电子)によって生じるロケット上段と推进卫星の电位差は、捕获时に静电気排水を発生させる可能性があり电気的な観点でもrisukuがある。三菱重工とJAXAは共同研究活动の元、ロケット上段がミッション结束した后、姿势や帯通话が 変化していく状况を计测するための装置を开発している。装置は未来的にいくつものロケット上段に搭装载可能なよう简素な构成となっており最低限のセンサ(姿势と帯电)と一次电池、装置及び通信で构成される。本讲演ではロケット上段モニタrinグ装置の开発状况について报告する。