阿尔忒弥斯计划旨在于 2024 年底之前让人类重返月球,而不是最初计划的 2028 年。面对缩短的时间、不确定的预算以及所需开发工作的初期阶段,NASA 对其常规采购和项目管理实践进行了修改,以期加快任务进度并降低成本。该机构的月球战略包括开发太空发射系统 (SLS) 重型运载火箭、猎户座多用途载人飞船 (Orion) 太空舱、将宇航员从月球轨道运送到月球表面的载人着陆系统 (HLS)、绕月飞行的门户前哨、下一代宇航服,以及通过商业着陆器向月球表面运送科学调查和技术演示。
评估了它们是否适合让穿着宇航服的宇航员操作无人机。ASG 有望解决太空服的灵活性和态势感知限制问题,它允许宇航员单手操作,在适合舱外活动手动操作的保守工作范围内,通过一只手的低幅度、直观手势操作无人机,以及在平视模式下通过直接视觉接触无人机和/或使用 AR 显示器的第一人称视角 (FPV)。虽然 ASG 有望在未来的人类探索中实现广泛的机器人操作,但需要进一步研究以更好地了解系统的潜在局限性,特别是使用增压服进行高保真度测试,以及端到端舱外活动表面科学和探索操作的现场演示。
角色联系:询问学生是否能想出改进宇航服现有设计的方法。解释科学家和工程师开发事物、测试它们、进行密切观察,然后思考发生了什么以及如何进行改进。通常,他们会在最初的设计中发现错误,并找到纠正问题的方法。这个过程会带来成功的结果。就像这些科学家和工程师一样,我们需要思考我们想要做或已经做过的事情。我们应该努力改善我们的日常生活。无论是从错误中学习还是从成功中学习,我们都应该努力反思我们的经验,并始终努力不断改进。我们是终身学习者。鼓励学生发现他们性格发展中的问题,看看他们是否可以设计一个改进计划。
自 1958 年成立以来,NASA 的项目一直致力于推动太空探索、科学研究和航空技术的发展。多年来,这些活动产生了许多大大小小的具有历史意义的物品,它们在该机构的成就中发挥了至关重要的作用。NASA 的历史资产大致可分为历史不动产(例如建筑物、结构和试验场)或历史个人财产(例如相机、宇航服和任务日志)。NASA 继续将大部分历史不动产用于当前项目,同时还保留所谓的“遗产资产”,其中包括不再用于任务目的但具有历史、文化、教育或美学意义的不动产和个人财产。未能妥善保存或说明这些财产可能会导致 NASA 和国家失去具有重大历史价值的不可替代财产。
月球到火星架构 为了成功实现人类在深空的持久存在,NASA 战略性地优先考虑硬件开发,首先是该机构广受认可的探索蓝图及其支持性的月球到火星目标,这些目标是在世界各地专家的意见下制定的。每个目标都通过系统工程流程分解,得出架构元素,例如火箭、航天器、探测器、宇航服、通信中继等,这些元素将逐步开发并运送到月球和火星,以进行长期的、人类主导的深空科学发现。架构本身由多个部分组成,NASA 可以将架构分解为易于管理的部分,以集中和优先考虑其分析工作并与合作伙伴进行协调。架构各个部分 — 人类重返月球、基础探索、持续月球演化和人类登陆火星 — 如下所述。
摘要:在经历了一段较为平淡的时期后,太空探索如今正在蓬勃发展。目前的任务数量以及计划在不久的将来执行的任务数量急剧增加。微生物将成为这些任务中不可避免的组成部分,主要是因为它们会搭便车,要么附着在太空技术上,如宇宙飞船或宇航服,要么附着在有机物上,甚至附着在我们身上(人类微生物组),要么附着在我们执行任务时携带的其他生命形式上。基本上,我们从不独自旅行。因此,我们需要清楚地了解我们的“旅行伙伴”有多危险;考虑到在太空任务期间,我们获得的医疗援助和医疗药物将非常有限。我们是否与病原微生物一起探索太空?我们的搭便车者是否像我们一样适应太空条件?它们在适应过程中会致病吗?本综述旨在更好地澄清这些问题,以促进未来的太空活动。需要更多的技术进步来保证所有任务的成功,并确保减少宇航员和探索地点的任何可能的健康和环境风险。
灰尘会通过多种方式损坏硬件。第一种是灰尘进入刚体机构元件之间的间隙。由于风化层的特性(将在下一节中进一步描述),这种侵入会增加运动副的摩擦,在某些情况下,甚至会完全堵塞它们。传统的方法是将接头密封起来,使其与尘土环境隔绝。然而,正如阿波罗的经验所表明的那样,月球尘埃的磨蚀特性往往会破坏密封 [1]。这意味着传统的密封件容易损坏,并且可能只是推迟了受保护的运动副中不可避免的摩擦增加。灰尘磨损也会对预期保持光滑的表面产生负面影响,例如宇航服的护目镜、太阳能电池板、热涂层、传感器表面等 [4]。热表面会因灰尘而退化,不仅是通过磨损,还通过灰尘堆积,因为它会改变热发射率和/或有效暴露表面 [2]。最后,导电元件可能因累积电荷的破坏性介电放电而受到严重损坏,包括敏感的微电子元件。正如所证明的,与灰尘有关的损坏机制差别很大,因此需要针对灰尘缓解挑战的定制解决方案。
太空可能是最后的边疆,但在地球上,美国人每天都在享受太空探索的益处。自 1958 年成立以来,美国国家航空航天局 (NASA) 不仅致力于太空探索,还致力于将为太空计划开发的新技术应用到地球上。其成果是巨大的。他们开发出了更坚固、更轻便的材料。特殊涂层增加了建筑材料的耐腐蚀性、耐热性和强度。为宇航服开发的阻燃织物有多种用途。NASA 对太空独特的微重力条件下的人体进行了研究,从而带来了拯救生命的医疗技术。红外成像系统已经得到开发,可以更好地探测火灾、火山活动和环境条件,以及进行安全监视。美国宇航局的工程师和研究人员已将技术授权给私营企业,以改善医疗保健、公共安全、环境、计算机技术、交通、工业和制造技术,甚至改善家居和消费产品。本卷包含 67 个条目,这些条目涉及因与太空相关的研究和技术开发而开发或改进的产品和技术。它们代表了从太空计划中衍生的广泛产品——从现在常见的物品,如烟雾探测器和阻燃垫
执行摘要 美国宇航局载人航天计划在航天飞机和国际空间站 (ISS) 计划中积累了多年的经验,可以执行外部飞行器近距离活动,例如载人舱外活动 (EVA)、机器人技术、对接和检查。这些体验在低地球轨道 (LEO) 的每个轨道上每 45 分钟在全日照下进行一次。月球表面,尤其是南极,由于昼夜循环持续一个月(参见下图与阿波罗条件的比较)以及太阳相对于南极表面的角度极低,照明条件较差。外部照明系统的探索需要为永久黑暗和永久强烈阳光做好规划。本 Artemis 照明注意事项概述技术简介旨在为开发适合人类和机器视觉相关 EVA 任务的综合照明架构计划提供指导。照明工程过程可能涉及在功率限制和光源及操作员位置的物理限制内满足这些需求的权衡。将该解决方案作为一个综合设计项目处理,将提供所有最终项目组件(宇航服、月球地形车(LTV)、载人着陆器系统(HLS)和表面)的开发,以提供高效的照明系统,支持机组人员安全和任务目标的执行。
图表# 技术领域 缺口 ID 缺口标题 7 先进居住系统 1514 居住大气代谢成分管理 8 先进居住系统 1515 居住大气非代谢成分管理 9 先进居住系统 1516 居住水和休眠管理 10 先进居住系统 1517 居住代谢废物管理 11 先进居住系统 1518 居住物流跟踪、衣物和垃圾管理 12 先进居住系统 1519 居住环境监测 13 先进居住系统 1520 居住消防安全 14 先进居住系统 1521 机组人员锻炼和感觉运动对策 15 先进居住系统 1522 机组人员健康对策 – 非锻炼 16 先进居住系统 1523 地球独立人类在居住区要素 17 先进居住系统 1524 火星和月球持续生存的宇航员医疗护理 18 先进居住系统 1525 火星和月球持续生存的食物和营养 19 先进居住系统 1526 辐射监测和建模(宇航员和居住区) 20 先进居住系统 1527 辐射对策(宇航员和居住区) 21 先进居住系统 1528 宇航服生理学 22 先进居住系统 1529 火星任务的 EVA 和 IVA 宇航服系统能力 27 先进制造 1486 空间和地面 NDE 以及制造、装配和建造部件的资质认证 23 先进制造 1485 利用地面和陆地原料在空间和地面制造零件/产品 24 先进制造 1487 空间和地面制造、装配和施工的焊接技术 25 先进制造 1489 利用回收和再利用的材料和部件进行空间和地面制造 26 先进制造 1490 新型高性能材料的增材制造 28 先进制造 1488 推进系统的增材制造 29 先进制造 1491 大型部件的增材制造 30 先进制造 1492 空间和地面制造的材料和工艺建模 31 先进制造 1493 空间和地面制造的计算材料信息资格和认证 32 先进制造 1494 地面、空间、地面制造和作业的数字化转型技术 33 先进制造 1496 空间和地面新材料、制造、装配、复合结构的制造与修复 34 先进制造 1495 大型空间结构尺寸控制改进的先进制造 35 先进材料与结构 1575 超稳定科学载荷的热与振动隔离 36 先进材料与结构 1576 空间天文台微流星体的防护 37 先进材料与结构 767 充气表面元件的先进设计 38 先进材料与结构 1408 先进的可展开承重结构