在人造卫星存在的大部分时间里,其环境效益(特别是通过提供遥感数据)似乎大大超过了其环境成本。随着目前和预计的地球观测卫星和其他低地球轨道卫星数量的急剧增长,现在需要更仔细地考虑这种权衡。这里我们重点介绍了卫星技术对环境的一系列影响,采用生命周期方法来评估从制造、发射到脱轨期间的燃烧的影响。这些影响包括可再生和不可再生资源的使用(包括与数据传输、长期存储和分发相关的资源)、火箭发射和卫星脱轨对大气的影响,以及夜空变化对人类和其他生物的影响。对某些影响规模的初步估计足以强调需要进行更详细的调查,并确定可以减少和缓解影响的潜在方法。
❖ 1957 年 10 月 4 日,苏联的 Sputnik(俄语意为“旅行者”)成为第一颗进入地球轨道的人造卫星。Sputnik 的发射对大多数美国人而言是一次震惊。这是出乎意料的,同时也揭示了下一个探索领域。此类活动可能使美国拥有核弹头和从太空收集情报的威胁。 ❖ 作为回应,美国陆军于 1958 年发射了美国卫星 Explorer I。为了进一步探索太空,德怀特·艾森豪威尔总统创建了 NASA(美国国家航空航天局)。 ❖ 此外,艾森豪威尔总统在美国空军和中央情报局领导下建立了两个以安全为导向的太空计划。 ❖ 1959 年,苏联发射了 Luna 2 号,目标是月球。两年后,苏联宇航员 Yuri Gagarin 创下了纪录,成为第一个绕地球飞行的人类。
我讨论了当前的低地球轨道人造卫星数量,并表明拟议的约 12,000 颗 Starlink 互联网卫星的“巨型星座”将占据 600 公里以下的地球轨道下部,其纬度相关面数密度在大气质量 < 2 时为每平方度 0.005 到 0.01 个物体。如此大的低空卫星在地面观察者看来非常明亮,而最初的 Starlink 卫星是肉眼可见的物体。我根据纬度、一年中的时间和夜晚的时间模拟了预期的照明卫星数量,并总结了地面天文学可能产生的一系列影响。在冬季,在主要天文台典型的低纬度地区,卫星在半夜的六个小时内不会被照亮。然而,在中纬度(45-55 度,例如欧洲大部分地区)黄昏附近的低海拔地区,黑暗地点的肉眼观察者可能同时看到数百颗卫星。
自1957年首次发射人造卫星以来,人类太空活动的增加导致了空间碎片的恶化。地球轨道中出现了大量的微小空间碎屑(从毫米到微米水平),其超速影响将对航天器的结构和功能单位造成严重破坏,包括机舱外表面,热屏障材料,热式conteral层,热造型涂料,太阳能板,管道,管道,果皮和电缆。为了确保航天器的安全操作和太空任务的完成,有必要检测和评估由空间碎片造成的影响损害,以提高风险警告和及时维修。由于航天器的综合外表面材料以及冲击损害事件的不可预测性,因此,指向的损伤检测数据呈现了各种复杂的特征信息。基于特征参数的手动提取的传统损害识别和评估方法难以准确描述上述复杂的特征信息。近年来,人工智能(AI)技术在太空碎片影响
摘要 . 让每个学生都参与实践体验的学习活动被认为是一种有前途的课堂活动,可以激励年轻人接受科学、技术、工程和数学 (STEM) 教育。CanSat 就是这样一种结合物理、工程和编程的课堂学习活动。在本文中,我们介绍了有关嵌入在标准汽水罐体积和形状中的微卫星的设计和生产的几个结果,该卫星能够执行人造卫星从飞机发射后执行的一些任务。微卫星由一个 Arduino Pro-Micro MCU 组成,它使用 ATmega32u4 MCU、一个 9 DOF(自由度)传感器(包含 3 轴加速度计、3 轴陀螺仪和 3 轴磁力计)、压力和温度传感器、摄像头和收发器模块,以便与地面站通信。关于它、机械和电子子系统的详细信息与实验结果一起呈现。我们的 CanSat 设计与该设备可以测量的属性之间的相关性在 STEM 教育领域可能很有价值。关键词:Arduino 微控制器、CanSat、STEM 教育。
先前知识和技能 这是一节独立的课程,不需要任何专业知识或技能。但是,通过向学生展示美国和前苏联的地图以及月球和首次月球行走的图像,介绍冷战和太空探索的概念可能会有所帮助。 历史背景 早期的太空探索在一定程度上受到美国和苏联之间冷战竞争的推动。太空是两国展示技术优势和领导地位的另一个场所。1957 年,苏联发射了人造卫星斯普特尼克号,美国人感到震惊,这加剧了人们对美国在技术和武器方面落后于苏联的担忧。尽管几个月后美国也用自己的卫星追平了这一壮举,但当苏联于 1961 年 4 月 12 日将尤里·加加林送入轨道,再次创下第一时,紧张局势加剧。尽管肯尼迪总统公开祝贺苏联取得这一里程碑式的成就,但他很快寻找展示美国优势的方法。解决方案:将人类送上月球。总统进一步推进了太空计划,并设定了在 2020 年前将宇航员送上月球的目标。材料
摘要:中国科学院国家空间科学中心是中国空间科学的门户,统筹管理全国科学卫星任务,是中国第一颗人造卫星“东方红一号”的诞生地。在60多年的发展历程中,国家空间科学中心牵头实施了中国第一个科学驱动的航天任务“双星计划”,并陆续实施了暗物质粒子探测器(悟空号)、量子实验卫星(墨子号)、硬X射线调制望远镜(慧马号)、太极一号、空间太阳天文台(夸父号)、爱因斯坦探测器(EP)等一批国家空间科学战略优先项目一、二期科学任务。目前,我国空间科学卫星系列已经基本形成,取得了丰硕的科研成果。未来,中欧联合发射的太阳风磁层电离层链路探测器(SMILE)也将于2025年发射。此外,刚刚发布的《国家中长期空间科学发展规划(2024-2050)》是我国首部国家级规划,确定了五大科学主题。围绕这些主题展开的一系列未来科学任务,将深化人类对宇宙的科学认识。
现在,人类很难进入太空,而这仅仅是在 66 年半前的事,在座的一些人还活着的时候。太空给我们带来的来之不易的好处是我们现代生活方式和国家安全的基础。今天我想到的是世界各地爱好和平的人们如何在危机和冲突中赢得太空和竞争。正如约翰·肯尼迪总统所说,我们希望看到太空由和平和自由的旗帜统治。现在,我们军事太空专业人士有时会忘记我们的历史,我们的行为就像太空最近才成为大国竞争的舞台一样。但实际上,太空是在大国竞争中诞生的。1957 年,苏联在发射第一颗人造卫星、第一只动物、第一个男人和第一个女人时赢得了太空竞赛的开端,这当然在美国引发了一场信任危机。最终,当尼尔·阿姆斯特朗于 1969 年踏上月球表面时,美国赢得了那场太空竞赛。但在整个冷战期间,我们看到美国和苏联等国家进入太空以获得战略优势,我们甚至看到了威胁其他太空系统的能力的发展,我们看到 20 世纪 80 年代第一个军事太空司令部的发展,事实上,就在我们这里,科罗拉多斯普林斯。
摘要 人类的需要和好奇心促使人们探索外太空。现在,外太空是人造卫星和其他商业活动利用的领域。许多国家都有自己的制度来保护地球上的知识产权。但是当知识产权超出地球范围时,各国对其保护却保持沉默。太空法是域外法,而知识产权法也是地域法。现在各国在太空任务上的合作越来越普遍,这引发了共同拥有或由两个或多个国家共同发射、操作和维护航天器的问题。知识产权以地域性为基础,将其应用于外太空可能会引起问题,因为外太空不能成为国家占有的对象。但各国仍然没有任何法律来规范这些问题。缺乏有关知识产权的法律框架会扭曲外太空使用的发明和技术。知识产权与空间法制度之间的冲突可以通过制定协调一致的法律体系来解决。太空活动中缺乏知识产权保护的标准权利和责任。只有通过知识产权,企业才能寻求保护,而这对扩大新发明的商业化不利。现在需要对现有的空间法进行必要的修订。因此,本文讨论了实施国际和协调的知识产权法律框架将促进空间技术领域公共和私人资源的最大集体利用。关键词:财产、协调、框架、空间
本书第一版问世至今已有二十年。在此期间,发射人造卫星已成为常态,计算机已成为家喻户晓的物品,数字信息通过通信卫星和光纤在城市和国家之间频繁传输,天文学家发现了黑洞,研究人员学会了操纵单个和小原子群。这些变化对计时和分配艺术以及我们对时间和空间本质的理解产生了深远的影响。在这一新版本中,我试图通过引入六个新章节并对第一版的章节进行大量更改和添加来处理这些问题和许多其他问题。一开始,我以为这本书对普通读者最有用和有趣。在这方面,它提供了一个折衷的,有时我认为过于折衷的介绍,介绍了时间、计时和时间的用途,特别是在科学和技术领域。但我很快发现,我的许多同事偶尔会参考这本书来温习一下。也许这并不奇怪。生成、维护和应用时间和频率技术是一项庞大的事业。虽然第二版并不打算提供深入的教科书式介绍,但我希望它仍然保持科学的完整性,同时继续让普通读者能够理解。最后,在 1988 年,国家标准局 (NBS) 更名为国家标准与技术研究所 (NIST)。在历史上合适的情况下,我指的是 NBS,否则使用当前的名称 NIST。