Space Rider 是欧洲的太空工厂。其独特的无人驾驶配置使其有别于新的私人空间站和货运飞船,因为它加速了自主制造、在轨服务、高温炉、更复杂病原体的研究,以及许多在没有人类存在的情况下无法实现的活动。
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政府机构推动了科学领域对太空数据中心的大部分需求,因为他们执行了大多数重大科学任务。例如,ESA 正在研究在太空中实施人工智能和云计算的方法,以提高其卫星的自主性和灵活性。在国际空间站上托管数据中心将成为不久的将来该领域的关键用例。LEOcloud 正在探索这一点,并计划在 2025 年将其数据中心发送到国际空间站。Lonestar Data Holdings 是第一家将其灾难恢复数据中心发送到月球的商业参与者,它计划在月球上和周围创建一个数据中心架构。从长远来看,月球任务数量的增加以及相关生成的大量数据将推动对太空云计算的需求。然而,NASA 的火星样本返回 (MSR) 等任务的预算削减可能会导致延误和额外成本,从而使这些任务的可能性面临风险。
从历史上看,卫星项目一直使用航天级、密封、QML-V 合格组件来提高可靠性和抗辐射能力。随着用于新商业和政府项目的星座和低地球轨道卫星发射的持续增长,对能够满足严格预算的小型组件的需求也日益增长。因此,出于各种原因,人们对在太空中使用塑料封装微电路 (PEM) 的兴趣越来越大。PEM 变得更具吸引力,因为前沿产品没有航天合格产品,而且 PEM 通常比航天合格产品中使用的陶瓷封装占用空间更小、重量更轻。人们已经认识到使用商用现货 (COTS) 产品存在质量和可靠性风险,一些太空项目一直在研究使用具有更严格资格要求的汽车级 AEC-Q100 产品。但是,Q100 部件中的额外资格步骤并不能满足太空应用的所有要求,即使对于那些要求较低的太空应用也是如此。例如,预计使用寿命为三年的商业低地球轨道 (LEO) 应用仍必须满足许多 PEM 产品无法达到的辐射目标。卫星项目面临的最大挑战之一是找到并测试那些满足辐射目标的产品。
时间分辨率会对 LEO 卫星星座可运行的高度窗口造成一些限制。600-800 公里范围内可实现的低 MRT 通常使这些高度窗口适合大多数 EO 任务。对于某些范围,高度的微小变化会导致时间分辨率性能发生显著变化。然而,有趣的是,由奇数个平面组成的 SSO 星座,每个平面由一颗卫星占据,可以为某些较低高度窗口提供显著的改进,在时间分辨率方面提供与较高高度相当的性能。在图 6 和图 7 中,Walker Delta 配置 1 的 3/3/0 在 200 至 350 公里的高度范围内的低 MRT 证明了这一点。
•受控的基线流。ti在单个制造设施,组装站点和测试地点生产每个空间EP设备,以控制材料集,辐射公差和电气规范之间的位点对站点变化。•辐射批次接受测试。空间EP设备的总电离剂量(TID)为20克拉德(SI)的总电离剂量(SI)的最低测试,对于能够达到较高TID等级的设备进行了较高的评分测试,从而消除了从批次到批次的辐射变化的任何风险。这些设备通常在资格下从30至50克拉德(SI)进行表征,以获得额外的辐射性能。(对于需要更高水平的TID性能的程序,TI的传统QMLV太空产品通常被评为100 krad(SI)或更高。)•金线。太空EP设备仅使用金债券线,消除了铜的完整性和可靠性问题,并且给定耐受性要求更高。•没有锡鞭的风险。锡晶须即使使用保形涂层,也是一个问题,因为太空的条件恶劣。为了避免这种风险,太空EP产品不使用具有高锡含量的终止。取而代之的是,饰面是镍 - 甲基金,或63%的锡/37%的铅。•延长温度范围。空间环境通常需要-55°C至125°C的温度公差。限定空间EP零件到该温度范围,消除了对延长温度范围的高档需求,这将使TI的保修无效,并可能造成飞行中使用的损害设备。•苛刻的环境资格。太空EP产品通过扩展的高加速应力测试,每个设备上的温度循环以及增强的材料集,以符合NASA驱动的美国测试和材料E-495的E-495量超过添加规格,从而获得了对空间环境特有的流量的添加。
本论文是亚洲开发银行(ADB)区域技术援助“亚太数字发展基金”项目实施的一部分,该项目由韩国电子亚洲和知识伙伴基金共同资助。亚行领域专家和数字连通性顾问 John Garrity 和亚行可持续发展和气候变化部(SDCC)高级公共管理专家(数字化转型)Arndt Husar 领导了该工作论文的编写,SDCC 数字技术发展部主任 Thomas Abell 负责总体指导。在研究本工作论文的过程中,我们采访了一系列行业专家以了解背景情况,此外还查阅了公开文件,包括研究报告、媒体文章、学术论文、网络研讨会和视频。亚行谨感谢在此过程中与我们分享专业知识的所有人。
摘要:在这项研究中,表现出亚毫升水平的精度k波段微波范围(MWR)设备,旨在通过空位(Leo Orbit(Leo)中的航天器形成(SFF)验证地球重力场(EGF)和数字高程模型(EGF)和数字高程模型(DEM)。尤其是,本文详细介绍了我们设计和开发的集成Beidou III B1C/B2A双重接收器,包括信号处理方案,增益分配和频率计划。与时间间隔计数器同步解决方案相比,接收器匹配MWR系统的0.1 NS精确同步时间频率基准,并通过静态和动态测试进行了验证。此外,通过使用不同的范围技术,可以深入探索MWR设备范围的精度。测试结果表明,使用同步的双双单向射程(DOWR)微波相蓄积框架,在测试过程中实现了40 µm和1.6 µm/s的精度,并在测试过程中实现了6 µm/s/s的范围速率速率精度。分析了整个MWR系统的范围误差源,而用于SFF相对导航设计的相对轨道动力学模型,用于编队场景的相对轨道动力学模型和自适应KalmanFulter算法。在高精度六个自由度(6-DOF)移动平台中,在硬件(HIL)模拟系统的硬件(HIL)模拟系统中测试了SFF相对导航的性能。使用MWR的自适应相对导航系统的最终估计误差约为0.42 mm(范围/rms)和0.87 µm/s(范围率/rms),这证明了EGF和DEM形成在太空中的未来应用的有希望的准确性。
太空科学的未来取决于我们吸引和调动学生参与科学、技术、工程和数学 (STEM) 领域的能力。真实的、亲身体验太空应用可提高学生对 STEM 学科的参与度和学习能力,并有助于吸引对 STEM 职业不感兴趣的学生。弗吉尼亚商业太空飞行管理局 (Virginia Space)、Twiggs Space Lab, LLC (TSL)、Orbital ATK、NearSpace Launch, Inc. (NSL) 和美国国家航空航天局 (NASA) 瓦洛普斯飞行设施合作开发了 ThinSat 计划,为学生团队提供设计、开发、测试和监控他们自己的实验有效载荷的机会,这些有效载荷将集成到一颗皮卫星中,并从 Orbital ATK 的 Antares 火箭的第二级发射。
摘要:软件可控的消费级单芯片收发器集成电路 (IC) 具有多种应用,因为它可以生成连续波信标,同时提供频移键控数字通信的基本功能。此外,这种 IC 成本低廉。上述特点对于空间有限的立方体卫星和开发成本受限的大学卫星非常有利。在本研究中,我们进行了辐射耐受性评估和多普勒频移耐受性测试,以评估单芯片消费收发器 IC 在太空应用中的可行性。在辐射耐受性评估测试中,我们将 IC 的辐射耐受性与在太空中实施的单片机的辐射耐受性进行比较,并根据单粒子翻转发生率的预测分析确认前者的良好抗性。通过多普勒频移耐受性测试,我们确认了合适的接收灵敏度。此外,我们开发了一个收发器 IC 作为立方体卫星级卫星组件,并在轨道演示中成功建立通信,其中收发器 IC 用作从国际空间站释放的立方体卫星通信模块。因此,证明了消费通信集成电路的空间利用的可行性,这对于使用新推出的消费设备开发更灵活、更具挑战性的系统设计具有重要意义。