时间表 就在 2019 年初,NASA 还在计划 2028 年实现阿波罗之后人类首次登月。2019 年 3 月,副总统彭斯宣布将登月时间提前到 2024 年。2024 年目标的支持者认为,这给人一种紧迫感、专注力和动力,而且美国太空计划正在与俄罗斯和中国竞争。反对者则认为,2024 年这个日期是出于政治目标,而不是技术或科学考虑。国会审议的问题包括 2024 年登月可能带来哪些地缘政治或其他好处;提供实现 2024 年登月所需的资金可能会如何影响 NASA 其他项目的资金可用性;时间表压力可能会如何影响安全决策;以及为满足 2024 年期限而做出的设计选择可能会如何影响 NASA 后续载人探索任务的系统可重用性。
•随机月球地形产生,具有大的(陨石坑,山丘)和小(迷你陨石坑,岩石)伪影。•其他地形样品是手工制作或缩放的NASA高分辨率地形。•许多可自定义的参数设置火山口,地形大小和特征。•培训数据收集的大面积,可为更广泛的唯一数据范围提供。
工程团队 Leandro James (SE 主管) Earl Daley (机械) Matt McKay Mike Padgen (流体学) Victor Yeh Brandon Schmitt (软件) Bryan Kirsch Mareyna Karlin Nicholas Stoffle (ARES) Brett Stroozas (OPS 主管) Steven Ormsby Stephanie Mauro (热能) HK Vogelsong (I&T 主管) Shang Wu (电气) Nghia Mai Neil Davies Aidan Remy
摘要 — CADRE(合作式自主分布式机器人探索)是一项月球技术演示任务,由三辆探测车和一个基站组成的团队进行多智能体自主探索。该任务计划于 2024 年作为 IM-3 任务的 CLPS(商业月球有效载荷服务)载荷降落在月球的雷纳伽马地区。CADRE 的目标是演示一组自主探测车如何仅接收来自地球的高级任务,自主探索月球表面的某个区域,并与多静态探地雷达协调进行分布式测量。我们设想,多智能体自主将使未来的任务能够解决月球、火星及其他地方的行星科学中迄今未解答的问题。在本文中,我们描述了为 CADRE 开发的自主架构,包括多智能体协调和单智能体驾驶表面移动性,并讨论了导致选择这种架构的要求和限制。
2.1 简介 3 2.2 解决方案 3 2.3 任务场景 4 3.1 技术概述 6 3.2 设计和优化 6 3.2.1 金属板合金的选择 7 3.2.2 金属板厚度的选择 7 3.2.3 充气压力的选择 7 3.2.4 二维金属板形状的选择 7 3.2.5 设计预测和优化的有限元应力分析方法 8 3.2.6 制造技术 8 3.2.7 充气技术 9 3.2.8 耐磨性 9 3.2.9 目标储存温度和压力的选择 9 3.2.10 风化层热性能验证 10 3.2.11 抗热梯度 12 3.2.12 埋藏深度的选择 12 3.3 测试方法 13 3.4 利益相关者13 3.5 风险管理 14 4.1 概述 16 4.2 验证测试 16 4.2.1 标准化充气压力 16 4.2.3 真空测试 18 4.2.4 低温储存 18 4.2.5 微陨石撞击与金属可修复性 19 4.2.7 焊接可靠性 20 4.2.8 强度测试 21 4.2.8 退火对碳钢的影响 21 5.1 未来发展路径 23 5.1.1 进一步的可靠性测试 23 5.1.2 大型模块测试的可扩展性 23 5.1.3 月球上焊接 23 5.1.4 Artemis 基地低温系统集成 23 5.1.5 地下模块的挖掘/安装 23 5.1.6 优化热管理低温学 24 5.1.7 NASA 组织 Artemis 基地资源的热管理 24 5.1.8 优化 METALS 几何结构以实现高效填充 24 5.1.9 传热实验 24 6.1 项目领导与管理 25
除了宇航服外层,Prada 在材料和生产工艺方面的深厚知识和经验还支持了创新工作。Prada 的设计和产品开发团队与 Axiom Space 工程师合作,制定定制材料建议和功能,既能保护宇航员免受月球环境的独特挑战,又能在视觉上激发未来的太空探索。Prada 的专业知识使先进的技术和创新的缝纫方法能够弥合高度工程化的功能性和美观的白色外层之间的差距,为宇航员提供更高的舒适度,同时提高材料的性能。
例如,由多个国家共享的国际空间站已耗资超过 1500 亿美元。一个规模较小的国家空间站的成本可能在 100 亿至 300 亿美元之间。印度空间研究组织 2024-25 年的预算约为 19.5 亿美元。相比之下,美国宇航局的预算要大得多,约为 250 亿美元。苏联放弃了和平号空间站,因为其运营和维护成本越来越难以承受。太空竞赛:与老牌太空强国进行合作可能会因太空技术领导地位的竞争而变得复杂,尤其是与美国、俄罗斯和中国等国家。机组人员健康与安全:确保宇航员的身心健康至关重要。长时间处于微重力和隔离状态会对健康产生不利影响。
软件定义无线电 (SDR) 技术在导航领域的应用使几乎每个工程师或研究人员都能对新发明的算法进行原型设计,并用真实的导航信号对其进行测试。这包括用于学习 GNSS 信号基本采集和跟踪的教程,以及构建复杂的接收器,例如,使用惯性辅助的多天线接收器或使用盲方法的机会信号接收器。如果没有 SDR,这种广泛的信号处理研究根本无法进行,因为只有极少数大型公司有能力设计和制造硬件接收器。在 20 世纪 80 年代和 90 年代对 SDR 用于发送和接收通信信号进行概念化和测试之后,SDR 在 GNSS 接收器中的应用始于 90 年代中期,首先在数字信号处理器上实施选定的算法。俄亥俄大学和吕勒奥理工大学的研究人员进行了一项关键实验,以在 1999 年实现能够实时处理信号的完整 GPS 接收器。这项工作涉及设计
NASA 已经制定了货物着陆器运送概念参考任务,该任务将在 B 版 ADD 中添加到其中。该参考任务:• 将未卸载和/或已卸载的货物运送到月球表面。• 根据货物着陆器提供商协议,提供所有必要的服务,以维护货物从太空运输到登陆月球表面的整个过程,直到货物从着陆器上卸载下来或处于不再需要着陆器提供的这些服务的运行状态。• 确保以足够的精度成功着陆在月球表面可进入和可用的位置。• 在月球表面为机组人员接近着陆器建立安全条件。• 验证未卸载和/或已卸载货物的健康和功能。• 执行任何着陆器报废操作(包括潜在的重新安置),确保着陆操作后货物或其他表面资产不会受到着陆器的不利影响。