太空太阳能的概念(也称为太阳能卫星(SPS))已经发展了数十年。在1968年,Arthur D. Little Inc.的Peter Glaser博士使用微波介绍了从地球同步轨道(GEO)到基于地球的基于地球的整流天线(Rectenna)的概念。从那以后,技术在几个方面发展,以消除实用全面实施的一些技术和经济障碍。美国决策者现在正面临着一个关键的时刻,因为几个国家继续投资于这种有希望的改变游戏的技术。本文讨论了SPS的历史,一些领先的创新者,关键功能组件和市场应用。最终,美国必须决定是否以及如何投资SPS,以优化这种类型的应用程序为商业,国防和平民市场提供的运营,竞争和社会利益。
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随着太空科学和技术的发展,地球同步轨道卫星的重量轻,长寿和高可靠性正在开发。1,2热控制涂层是确保卫星温度平衡的主要被动热控制手段,3 - 5保证卫星的高度可靠操作。因此,希望开发出具有轻重量和高空间稳定性的新型热控制涂层,以改善卫星的使用寿命。目前,根据组合,热控制涂层主要分为有机涂料和无机涂层。6,尤其是无机热控制涂层的辐射率低 - 吸收比和在太空环境中的良好稳定性,目前是航天器冷却表面的优选。7,8,由于热控制涂层位于航天器的外表面,因此它将直接暴露于苛刻的空间环境中,例如高真空,带电的颗粒,紫外线辐射,原子氧气等。9 - 12在苛刻的空间环境中,值得注意的是
航天器寿命延长、碎片清除、空间操作自主性和机器人技术方面的技术进步将颠覆航天器设计、采购、发射、操作和维护的传统模式。专为空间服务、装配和制造 (ISAM) 设计的新一代航天器正引领这一潮流走向新的太空经济。在未来几年内,航天器加油将得到演示,商业加油站可能会出现,以提高在轨机动性和轨道异常恢复能力。在接下来的几年里,定期进行在轨硬件升级的航天器(商业、民用和军用卫星部门确定的一项战略能力)可能会变得司空见惯。当前的太空企业运营已经证明,即使没有 ISAM,也能持续运营、执行任务和开展业务,但 ISAM 有望提高弹性和灵活性、加快技术进步,并扩大地球同步轨道 (GEO) 以外的空间生态系统。
公里,已成为航天发射操作不可或缺的组成部分。尽管视线能见度降低且接收信号功率较低,GPS 的使用仍在扩展到太空服务区 (SSV),该区从 3,000 公里延伸到地球同步轨道 (GEO)。卫星依靠 GPS 进行导航、姿态控制、空间态势感知和新的空间科学应用,例如无线电掩星。根据 2017 年 12 月 11 日的空间政策指令 1 (SPD-1)(重振美国载人太空探索计划)和 2018 年 6 月 18 日的空间政策指令 3 (SPD-3)(国家空间交通管理政策),PNT 服务也将在空间交通管理和地月服务区的未来应用中发挥重要作用,该区从 GEO 延伸到月球轨道。对于支持这些新兴应用所需的要求,各机构应通过标准 GPS 要求流程进行协调。
• TRUTHS 卫星将被发射到高度约为 610 公里的极地非太阳同步轨道。TRUTHS 将测量整个地球:陆地、海洋、冰川和大气层,每 61 天至少访问一次地球上的每个区域。• TRUTHS 将拥有两种主要仪器:• 高光谱成像光谱仪 (HIS) 将连续测量从紫外线到红外线(320-2400 纳米)所有波长范围内的窄光谱带辐射,地球上的空间分辨率为 50 米;• 低温太阳绝对辐射计 (CSAR) 将测量入射太阳能并作为机载“黄金标准”。• TRUTHS 还将拥有一个机载校准系统 (OBCS),该系统将使用单色仪将阳光分解成不同的波长,以提供从 CSAR 到 HIS 的校准链路——该过程和参考标准模仿了泰丁顿 NPL 实验室在地面上使用的流程和参考标准。
截至 2024 年 8 月,JCO 得到了 18 个盟国和伙伴国的支持,这些国家几乎遍布全球各地。JCO 的核心保护和防御任务不断发展,以利用商业敏捷性和创新来满足现实世界的需求,同时积极努力扩大对美国作战司令部和国际合作伙伴的支持。JCO 正在扩展到其他任务和轨道范围,包括电磁频谱操作、空间天气、太空收集、网络空间安全、军事太空飞行安全和地球同步轨道以外的轨道。JCO 还在扩大其国际伙伴关系,以加强安全合作,目标是实现透明度和共享全球态势感知。2025 年,JCO 将专注于规范化运营,加强其商业基线和支持基础设施,并通过参与精选军事演习来提高作战准备程度。愿景是将 JCO 发展成为一个全球国际运营中心,以整合商业能力来增强全领域军事行动。
TI 航天级器件具有不同级别的辐射耐受性,可支持低地球轨道、中地球轨道和地球同步轨道任务。不同的任务可能具有不同的辐射要求,具体取决于距离地球的距离和任务持续时间。本产品概述提供了德州仪器可以提供的航天温度设计、可用选项重要性的见解,以及客户需要将哪些航天设备纳入其系统的最佳决策指导。TI.com 提供航天增强塑料 (SEP)、抗辐射 (SP) QMLP 和抗辐射 QMLV 合格温度传感器。TI 的多样化产品组合提供不同尺寸选项、塑料与陶瓷以及不同的抗辐射选项供您选择。在选择航天设备之前,客户需要考虑系统在太空中的位置,了解系统旨在通过的辐射要求、愿意花费的成本、愿意使用的尺寸和表面积以及风险。
解决北极地区独特基础设施挑战的一个明显解决方案是太空。6 脆弱而恶劣的环境使该地区的所有人类活动都充满挑战,而太空能力减少了建设物理基础设施的需要。商业卫星服务可以满足增加通信、监视和了解事件的需求,同时增加各国和合作伙伴之间的合作。在极地地区使用太空资产和太空基础设施并非没有挑战。然而,通过“优化现有和未来的太空基础设施,使用低地球轨道、地球同步轨道和高椭圆轨道,美国可以与其他北极国家合作,建立态势感知,加强行动,加强基于规则的共同秩序。”7 这种合作也应扩展到欧洲盟友和合作伙伴。8 继续在以前因环境恶劣而被忽视的地区进行研究和信息共享应该是解决这些问题的首选措施。这要求有共同利益或至少有重叠利益的盟友之间进行合作,并需要增加军事存在以保障该地区的安全。
• ASTM = 美国材料与试验协会 • ASU = 亚利桑那州立大学 • ATLAS = 先进地形激光高度计系统 • CATS = 云-气溶胶传输系统 • COTS = 商用现货 • DIY = 自己动手 • EEE = 电气、电子和机电 • FC = 现场连接器 • GCD = 改变游戏规则的发展 • GEDI = 全球生态系统动态调查 • GEVS = 通用环境验证标准 • GEO = 地球同步轨道 • GOES-R = 地球静止运行环境卫星-R 系列 • GLAS = 地球科学激光高度计系统 • GSFC = 戈达德太空飞行中心 • ICESat = 冰、云和陆地高度卫星 • InP PIC = 磷化铟光子集成电路 • ISS = 国际空间站 • JWST = 詹姆斯·韦伯太空望远镜 • LADEE = 月球大气尘埃环境探测器 • LED = 发光二极管 • LEO = 低地球轨道 • LiDAR = 光检测和测距• LIV=光-电流-电压 • LOLA = 月球轨道器激光高度计 • LRO = 月球侦察轨道器