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航天器窗户技术
航天器窗户技术 新的合作机会 参考编号：80JSC021SWT 潜在商业应用：飞机、汽车、建筑、潜水器、水族馆、 关键词：玻璃窗、塑料窗、丙烯酸窗、聚碳酸酯窗、结构窗、光学、窗玻璃、飞机窗户、航天器窗户、挡风玻璃 目的：NASA JSC 寻求与合作伙伴合作，推进与航天器窗户相关的技术，目标是使窗户结构更合理、更轻、更便宜，同时仍保持所需的光学特性。在航天飞机和国际空间站等使人类能够突破探索边界的航天器上，窗户通常由多层玻璃制成。但是，玻璃并不是用于航天器窗户的理想材料。它是一种较差的结构材料。当对玻璃施加负载时，玻璃会随着时间的推移而失去强度，如果微流星体损坏玻璃，强度会立即大幅降低。美国宇航局最新的载人太空飞行器猎户座的内部玻璃由丙烯酸塑料制成。这种材料变化提高了窗户的结构完整性。在追求这些类型的窗户技术进步的过程中，美国宇航局和潜在合作伙伴将为航天器开发新的和改进的窗户功能，这也将为多个行业的地面应用提供更多选择。技术：技术目标包括但不限于：改进涂层以阻挡紫外线，防止因吸收紫外线而导致的降解，降低可燃性，防尘，适应电致变色变暗能力，减轻重量，提高抗冲击性，并确定自修复窗户和窗户作为兼职显示屏的可行性。计划进行研究以确定仅由轻质塑料制成的多窗格窗户的可行性，其中包括长时间的负载测试，以确保不会发生明显的“蠕变”。研发状态：美国宇航局已经对航天器窗户玻璃进行了广泛的开发和测试。这些历史数据（包括飞行数据）涵盖了窗格的光学性能、强度和材料特性，为实现上述技术目标提供了极好的基础。 NASA 配备了众多设施，将用于验证这些技术。光学试验台将验证新功能不会阻挡或扭曲
人工智能与空间安全：碰撞风险评估
如今，太空环境正在经历一场彻底的变革，影响到技术、太空使用、任务概念和操作。电力推进一旦被证明其可靠性和能力，在过去十年中已开始用于商业和科学卫星，无论是低地球轨道 (LEO) 还是地球静止轨道 (GEO)，而且其使用量预计还会增长。20 世纪 90 年代末的技术改进导致空间部件小型化，最终使卫星尺寸得以缩小。自 2003 年第一颗立方体卫星发射以来，大学或商业用途对此类小型卫星的使用不断增加，对未来太空环境演变的分析表明，这种增长将在未来十年保持下去。随着小型卫星数量的增加，预计每年的发射率也会更高，新的国家和私人参与者也会加入进来。在这些新参与者中，由于其对轨道环境的影响，可能最相关的将是集群和星座任务。巨型卫星群与小型卫星群一起，将代表未来十年低地球轨道系统最深刻的变化。多个巨型卫星群已在规划中，每个卫星群由数千颗卫星组成，其中一些已开始部署阶段。预计未来几年，在轨卫星数量将增加数倍。考虑到目前的数量略低于 2,000 颗，这一数字将同时增加到数万颗在轨运行的卫星（Hugh 等人，2017 年）。除此之外，地球轨道上最常见的元素是空间碎片物体。空间碎片是指除运行卫星之外的所有人造太空物体以及被地球引力捕获的微流星体。它包括上级火箭体、仍在轨道上的非运行卫星、任务遗留物体以及因碎裂或碰撞而产生的旧卫星碎片。自 1958 年航天时代开始以来，空间垃圾物体的数量不断增长，目前轨道上大于 10 厘米的物体有 34,000 多个，1 厘米至 10 厘米之间的物体有 900,000 多个，更小的物体有数百万个（ESA 报告 2019）。预计这些数字在未来几年还会增加，这不仅与太空交通的增加有关，也与当前跟踪技术的改进有关。新的基础设施预计将在未来十年开始运行，以探测迄今为止无法跟踪的较小物体。虽然编目物体的增加并不意味着实际物体数量的增加，因为它们已经在轨道上，但这将增加卫星运营商遇到的会合警报数量（Haimerl 和 Fonder 2015）。
目录
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