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World File Search System卫星设计
用于环境保护数据采集的激光雷达传感器小型卫星设计与分析
摘要。本研究介绍了一种小型卫星设计的设计和分析，该卫星搭载了用于环境保护的数据采集的激光雷达传感器。该项目探索了立方体卫星技术，首先概述了国际和希腊航天部门、“新太空”产业的兴起及其经济影响。该设计侧重于在立方体卫星框架内开发和集成激光雷达传感器，详细介绍了立方体卫星设计的历史背景、工程标准和开发生命周期。研究的关键要素包括彻底检查立方体卫星的子系统，例如有效载荷（激光雷达传感器）、轨道确定和控制（ADCS）、推进、电信、热保护、机载计算和电力系统。该研究还涵盖了设计规划、软件开发、成本估算和潜在挑战的识别。此外，该研究深入探讨了激光雷达技术的运行原理、其在科学和研究中的意义以及与其他数据传输技术的比较。该研究还涉及激光雷达传感器数据的高级数据分析技术，重点是信号处理、物体检测和特征提取。最后一部分评估了卫星数据在 C6ISR（指挥、控制、通信、计算机、网络、情报、监视和侦察）信息管理系统中的作用及其在希腊聚光灯中的应用。它探讨了卫星图像与人工智能的集成，以增强数据分析和决策能力。总体而言，这项综合研究旨在促进配备激光雷达传感器的立方体卫星设计的进步，为技术创新及其在环境保护中的应用提供宝贵的见解
一种新型模块化立方体卫星设计，采用加法实现
在太空环境中，温度波动、冷焊和其他环境因素给设计师带来了新的挑战。立方体卫星在低地球轨道上经历的平均温度范围在日食侧为 -65°C，在太阳侧为 +125°C，因此需要一种能够承受周期性温度波动同时保持其机械性能的材料 [4]。此外，当两个金属表面相互接触时，冷焊是一个值得关注的问题。当两个金属表面之间的间隙变得足够小以至于两个表面的原子共享价电子并相互结合时，就会发生冷焊。这种现象在立方体卫星-分配器界面中令人担忧，两个光滑表面在部署过程中会相互滑动。为了避免这种情况，立方体卫星轨道可以使用聚合物或其他非金属材料。市售尼龙碳纤维 PolyMide PA6-CF 复合材料在上述两种情况下均能发挥理想作用（表 2）。由于在 180°C 下变形最小且无法冷焊，这种 FDM 细丝是模块化 CubeSat 结构的主要候选材料。
激光交联任务编队飞行的 6U 纳米卫星设计
随着近年来星载数据量的不断增长，自由空间光学 (FSO) 或激光通信系统正备受关注，因为它们可以实现超过 1 Gbps 的超高数据速率。使用红外光学终端和纳米卫星的超高速卫星间链路系统 (VISION) 是一项技术演示任务，旨在建立和验证使用两颗编队飞行的 6U 纳米卫星的激光交联系统。最终目标是在数千公里的距离上实现 Gbps 级的数据速率。为了建立空间对空间激光通信，每个卫星的有效载荷光轴应在交联过程中精确对齐。有效载荷是激光通信终端 (LCT)，包括可部署空间望远镜 (DST)，它可以提高光学链路性能。6U 纳米卫星总线采用商用现货 (COTS) 组件设计，以实现敏捷系统开发。为了实现精确的编队飞行，该平台配备了带有 GNSS 接收器和 RF 交联器的相对导航系统、星跟踪器、3 轴反作用轮 (RW) 和推进系统。提出的激光交联系统概念将有助于未来构建具有高速和安全链路的 LEO 通信星座。
高灵敏度磁测小卫星设计...
我非常感谢 Jaan Praks 在整个项目中的指导以及许多富有启发性的讨论。我还要向 Andris Slavinskis 表示最诚挚的谢意，感谢他帮助我制定了最初的项目提案，以及 Pasi Yl¨a-Oijala 为本报告提供源源不断的评论和反馈。我还要感谢阿尔托大学空间技术小组的每个人，他们在需要时提供帮助和建议，以及许多有趣的对话。我要特别感谢 David Fischer 分享他的专业知识并帮助指导这个项目。他一直很乐意提供帮助，他的反馈和建议对将这个项目的工作提升到更高的水平非常有价值，我学到了很多东西。此外，我还要感谢所有帮助过我的朋友，让过去两年多的时间，无论是在基律纳还是赫尔辛基，都是一次精彩而难忘的经历。这里要提到的人太多了，无法一一列举，但我要感谢 Antonio、Johan、Flavia、Anne、Cornelis、Ric、Jonathan 和 Bj¨orn 在撰写本报告期间的陪伴和帮助。最后，但并非最不重要的是，我要感谢我的家人一直支持和鼓励我。我可以肯定地说，如果没有他们，我不会取得今天的成就。
空间天气监测，12U 立方体卫星设计
随着美国和国际太空政策决策继续将重点放在载人月球探索任务上，太空任务运营商有必要为地球磁场之外可能发生的重大风险做好准备。这些风险包括日冕物质抛射和其他类似的太阳事件，这些事件可能会使宇航员暴露在危险的辐射剂量下。在长期任务中，需要充足的警告，以便宇航员有时间寻找庇护所。然而，当前检测系统的能力有限，无法识别活跃的太阳区域。该系统可以通过利用日心卫星进行改进。该项目的主要目标是设计一个 12U 日心立方体卫星，利用白光日冕仪和极紫外成像仪提供对太阳高能粒子的实时监测和警报能力。