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低地球轨道及更远的地方
我们的使命 载人航天的下一步是重返月球。几十年来，人类从未超越过范艾伦带。为了准备在低地球轨道（LEO）以外开展长期载人航天任务，仍有许多工作要做。新技术为研究和科学发现提供了机会，使人类能够安全地深入太空。新的运输能力使人类能够更多地进入太空环境。使用低地球的微重力平台（例如国际空间站国家实验室）和先进的探索系统（例如月球门户），可以发挥我们国家克服各种复杂而困难的生物医学、物理科学和工程相关挑战的能力。美国政府对研究的战略性、富有成效和不间断的承诺对于利用太空环境推进美国科学和创新议程至关重要。
Microsoft Word - 低地球轨道宽带应用星座最终版
摘要 高吞吐量卫星 (HTS) 向较小波束 (VHTS) 的演进为每 Mbps 空间段成本设定了参考标准。新的低地球轨道 (LEO) 星座正在设计中，以解决与 GEO 卫星系统相关的延迟问题并降低每 Mbps 成本。虽然低地球轨道 (LEO) 卫星星座的固有延迟要低得多，但它要求用户终端跟踪卫星并能够在不丢失数据的情况下在卫星之间切换。这些要求对用户终端提出了更高的价格（与固定的 GEO 用户终端相比），而这必须通过每 Mbps 更低的空间段成本来补偿。在本文中，我们将介绍针对宽带应用的低地球轨道 (LEO) 卫星星座的系统设计考虑因素。 1. 简介 在过去十年中，随着宽带地面和移动网络服务价格大幅下降，卫星行业必须适应才能在新的充满挑战的市场条件下生存。这一演进是通过减小用户波束的大小并在地面引入类似“蜂窝”的覆盖来实现的。随着波束增益的增加，这种方法增加了每瓦每波束的总容量。除了链路预算的改善之外，蜂窝覆盖还支持通过在波束群上进行频率重用来实现总容量的显着增加。传统的 GEO 卫星点波束覆盖地面数千公里，波束宽度约为几度。这种覆盖的性质源于广播电视服务，其中生活在同一地区的所有用户都接收相同的数据。宽带服务本质上不是共享的，成功服务的主要标准是每 Mbps 的价格。第一个 HTS 系统使用的波束尺寸为 ~0.8⁰。随着竞争宽带服务的价格持续下降，波束尺寸继续减小，降至 ~0.25⁰，如图 1 所示。这一趋势代表着十年来每 Mbps 的成本降低了一个数量级。
D5.2 甚低地球轨道 (VLEO) 对地球观测卫星 (EO) 的优势和应用
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。
太空发射系统——有史以来最大、性能最强的火箭，用于执行地球轨道以外全新的人类探索任务
作者：Herb Shivers，博士，PE，CSP，NASA 马歇尔太空飞行中心安全与任务保障局副局长。NASA 正在开发太空发射系统——一种先进的重型运载火箭，它将为人类探索地球轨道以外的空间提供全新的能力。太空发射系统将提供一种安全、经济且可持续的手段，让我们能够超越目前的极限，从独特的太空视角探索新事物。首次开发飞行或任务计划于 2017 年底完成。太空发射系统 (SLS) 将用于将猎户座多用途载人飞船以及重要的货物、设备和科学实验运往地球轨道和更远的目的地。此外，SLS 将作为商业和国际合作伙伴向国际空间站提供运输服务的后备。SLS 火箭将结合航天飞机计划和星座计划的技术投资，以利用成熟的硬件和尖端的工具和制造技术，从而大大降低开发和运营成本。该火箭将使用液氢和液氧推进系统，该系统将包括航天飞机计划的 RS-25D/E 发动机（用于核心级）和 J-2X 发动机（用于上级）。SLS 还将使用固体火箭助推器进行初始开发飞行，而后续助推器将根据性能要求和可负担性考虑进行竞争。SLS 的初始升力为 70 公吨。这超过 154,000 磅，即 77 吨，大约相当于 40 辆运动型多用途车的重量。升力将可升级到 130 公吨——超过 286,000 磅，即 143 吨——足以升起 75 辆 SUV。这种架构使 NASA 能够利用现有能力并降低开发成本，方法是将液氢和液氧用于核心级和上级。此外，这种架构提供了一种模块化运载火箭，可以使用
用于空间材料评估的低地球轨道原子氧环境模拟设施
为了评估自由号空间站 (SSF) 和未来任务的空间电源系统组件材料的耐久性，有必要在地面设施中模拟低地球轨道原子氧的加速暴露。美国国家航空航天局 (NASA) 刘易斯研究中心开发的设施提供了定向或散射氧气束、真空紫外线 (VUV) 辐射的加速暴露率，并提供原位光学特性分析。该设施利用电子回旋共振 (ECR) 等离子体源产生低能氧气束。可以在 250 至 2500 纳米的波长范围内原位测量样品的总半球光谱反射率。氘灯提供的 VUV 辐射强度水平在 115 至 200 纳米范围内，相当于三至五个太阳。减速电位分析表明，对于最适合高通量、低能量测试的操作条件，分布离子能量低于 30 电子伏特 (eV)。峰值离子能量低于设施中评估的聚合物保护涂层的溅射阈值能量 (-30 eV)，因此允许长时间暴露而不会发生溅射侵蚀。中性物质的热能预计约为 0.04 eV 至 0.1 eV。基于聚酰亚胺 Kapton 质量损失的最大有效通量水平为 4.4x10 16 原子/cm z . s，因此可提供高度加速的测试能力。
空间环境对低地球轨道柔性材料的影响 G. Bitetti (1) , S. Mileti (1) , M.Marchetti (1) , P. Miccichè (1) (1) 航空航天系
空间环境对低地球轨道柔性材料的影响 G. Bitetti (1) 、S. Mileti (1) 、M.Marchetti (1) 、P. Miccichè (1) (1) 意大利罗马“La Sapienza”大学航空航天和宇航工程系，Via Eudossiana 18，邮编 00184。电话 0039-0644585800，传真 0039-0644585670 电子邮件：grazia.bitetti@.uniroma1.it 摘要 未来的长期太空任务基于应用新型材料来替代金属材料，保持相同的机械和热光性能，但降低任务成本并满足结构设计要求。新的充气技术涉及使用柔性材料（纺织品、薄膜和低密度泡沫），以便获得小体积的可包装结构，从而增加有效载荷能力。由于与操作环境相关的破坏性因素，正确选择材料的起点是空间环境测试活动。本工作涉及对用于低地球轨道 (LEO) 充气应用的一些纺织品的测试活动，特别是 Kevlar、Zylon 和 Vectran。已经使用位于罗马 La Sapienza 大学航空航天系的 SASLab 实验室开发的两种不同的空间环境模拟器进行了环境测试，以研究高真空、热循环和原子氧效应。1. 简介未来长期太空探索任务最重要的要求是使用比机械同类产品更轻、更便宜的材料来设计空间结构，以保持相同的结构可靠性并延长使用寿命。将它们包装在更小的体积中的可能性可以降低任务成本。为了满足上述目标，已经开发出一种基于柔性结构设计的有前途的技术。充气技术涉及可展开结构，无论是否可刚性化，它都使用薄材料来减轻重量和提高包装效率：体积比最好的传统系统减少两倍以上。可展开结构可以轻松适应各种形状，生产成本低。过去，可扩展结构一直用于建造空间天线、太阳能电池阵、遮阳板和太空服。目前，越来越多的
