(1) 制定和维护机构绿色推进路线图,以解决绿色推进中的技术差距 (2) 制定和维护成员各自中心或机构正在开展的绿色推进技术开发工作的清单 (3) 确定和维护与机构绿色推进相关的绿色推进测试设施和中心能力的评估。 • 通常侧重于离子液体 (IL) 推进剂。
未来,NASA 科学任务理事会行星科学部希望使用性能更好、成本更低的推进系统将探测车、探测器和观测器送往火星、木星和土星等地。为此,NASA 位于格伦研究中心的太空推进技术 (ISPT) 项目开发了一种名为先进材料双推进剂火箭 (AMBR) 的新型推进技术。作为一种先进的化学推进系统,AMBR 使用四氧化二氮氧化剂和肼燃料来推动航天器。根据目前的研究和开发努力,该技术有望提高发动机运行速度和使用寿命,并降低制造成本。在开发 AMBR 时,ISPT 有几个目标:缩短航天器到达目的地所需的时间、降低制造推进系统的成本以及减轻推进系统的重量。如果实现这些目标,它将提高太空科学调查的能力。例如,如果航天器所需的推进剂数量(和重量)减少,则可以在航天器上添加更多科学仪器(和重量)。为了实现 AMBR 的最大潜在性能,发动机需要能够在极高的温度和压力下运行。为此,ISPT 需要由铱涂层铼(坚固的高温金属元素)制成的发动机室,允许在接近 4,000 °F 的温度下运行。此外,ISPT 需要一种先进的制造技术,以便更好地涂层方法,从而提高发动机室的强度,而不会增加制造发动机室的成本。
摘要 本文概述了在法国航天局 CNES 的大力支持下,法国正在进行的空间化学推进研究活动。为了应对 REACH 法规(化学品注册、评估、授权和限制),技术路线图主要包括绿色推进技术活动,推进行业和研究中心已经研究了二十多年。介绍了当前世界范围内的绿色空间推进解决方案的最新进展。强调了所提解决方案的优缺点,并报告了简要的性能比较。介绍了 CNES 支持的绿色推进领域的研究活动;特别是那些以替代肼为主要目标的研究活动。此外,还强调了在寻找新型、更便宜、性能更好的推进剂和相关技术方面所做的大量研究工作。这最终将带来新的化学推进系统解决方案,扩大应用范围并降低总体任务成本。
早期职业员工和外部合作伙伴确定了应对 NASA 长期挑战的新解决方案。这些挑战包括月球热设计挑战以及在月球之夜生存;与国防部承包商合作,在不使用全球定位系统 (GPS) 的情况下在月球上导航;以及月球环境中机制的基本材料进步。过去的 ECI 投资现在正在提供具有新启用功能的飞行硬件。此外,MSFC 成功完成了中心创新基金 (CIF) 项目,取得了几十年来化学推进领域最重大的突破,并发展为新的 ECI 项目,用于旋转爆震火箭发动机 (RDRE) 的开发。
摘要 核热推进 (NTP) 使全新类型的深空科学任务能够产生科学回报,而在大多数情况下,传统架构根本无法实现这些回报。NTP 系统可以大大缩短行星际旅行时间,提供大约 2-3 倍(或更多)传统化学推进系统所能提供的质量,或提供这些优势的组合以进一步提高科学回报。目前 NASA 和 DoD 赞助的 NTP 系统计划将使用原型和飞行演示发动机来验证设计,从而使该技术成熟。这些原型发动机将在正确的推力范围内发挥性能,从而允许用作低风险推进级,支持高回报的深空科学任务。此外,与高浓缩铀 (HEU) 燃料相比,使用低浓缩铀 (LEU) 燃料可降低发动机开发、鉴定、验收和发射的成本,并降低与扩散管理相关的风险。
全体会议 开幕式后的特别议程 组织会议(有待确定) 技术会议 a)化学推进和吸气式发动机 b)电力和先进推进 c)材料和结构 d)天体动力学、导航制导和控制 e)流体动力学和气动热力学 f)小型卫星:与 NSAT 联合会议 g)空间运输 h)微重力科学与技术 i)热控制 j)卫星通信、广播和导航 k)载人和机器人太空探索科学与技术 m)探空火箭、气球和使用小型飞行器的飞行实验 n)地球观测 q)空间动力系统 r)空间环境和碎片 t)系统工程和信息技术 u)造福全民的空间教育和推广 v)空间法、政策和历史 w)安全和任务保障 学生会议 优秀论文将获得特别奖。海报会议文化之夜(待定)航天器控制系统设计大赛将为拥有出色控制算法的顶级参赛者颁发奖项。
我们2022年项目的投资回报已经产生股息,并且将继续多年。今年,投资组合强调了早期职业倡议(ECIS)的早期职业员工和外部合作伙伴团队,这些团队确定了持续NASA挑战的新颖解决方案。其中包括在月球之夜幸存下来的月球热设计挑战;与国防部承包商合作,在不使用全球定位系统(GPS)的情况下在月球上航行;以及在月球环境中机制的基本材料进步。过去的ECI投资现在正在提供具有新功能的飞行硬件。此外,MSFC成功完成了中心创新基金(CIF)项目,这些项目在数十年中取得了最重要的化学推进突破,该项目毕业于新的ECI旋转爆炸火箭发动机(RDRE)开发项目。
摘要 我们评估了通过研究四种不同的推进方法并将出发时的质量保持在 2 500 吨以下(对于固定架构)来缩短载人火星任务的旅行时间的可能性。我们评估了三种不同的先进技术(化学、核热和电)和一种先进技术“纯电磁推力”(PEMT)概念(由 Rubbia 提出)的代表性系统。假设任务架构主要基于设计参考架构 5.0,以估算影响推进系统性能的质量预算。绘制了任务持续时间和飞行时间与任务质量的帕累托曲线。我们得出结论,离子发动机技术与经典化学发动机相结合,使这种架构的任务时间最短,质量最低,而单独使用化学推进是缩短旅行时间的最佳方法。使用 PEMT 获得的结果表明,它可能是比火星更远的目的地更合适的解决方案。
在轨服务 (OOS) 为航天器 (s/c) 的加油、检查、维修、维护和升级提供了新的机会。随着技术的成熟和经济前景的改善,OOS 是未来航天增长的一个重要领域。这种拥堵促使航天器运营商探索如何利用 OOS。地球静止轨道 (GEO) 航天器的 OOS 任务目前正在进行中。这是由于为长寿命整体式化学推进 GEO 资产加油的商业案例已经结束。然而,除了技术演示外,目前还没有针对低地球轨道 (LEO) 航天器的 OOS 计划,因为它们的设计寿命较短且成本较低。随着行业将重点转向 LEO,为 LEO 航天器提供服务将变得尤为重要。为 LEO 星座设计 OOS 系统与基于 GEO 的系统不同,这种差异归因于 LEO 卫星的扩散、环境影响(J2 节点进动、阻力)和不同的星座模式。由于访问增加、分布式风险、灵活性和成本增加,LEO 中的卫星星座正变得更加分散。s/c 的 OOS 可以减少对子系统的要求,例如安全性和冗余需求。这些要求的减少将降低风险、降低成本并提高系统弹性。本文分析了扩散的 LEO 星座中 OOS 的好处。对几种 OOS 系统架构进行了建模;在每个系统架构中,模型将改变服务商数量、高度和轨道机动等质量。该模型的目标是优化成本、时间和效用,以生成 OOS 系统架构的权衡空间。