光化学研究光与分子之间的相互作用。紫外线辐射与大气相互作用,由于其能量,它可以解离,激发或电离其成分,从而启动其他过程。对不同能量与分子和原子的光子之间相互作用的相互作用有充分的了解对于准确建模大气物理学和气候预测至关重要。尽管其重要性,但照片碎片动态仍缺乏数据,因为实验设置很困难。我们将上火星大气作为自然实验室来测量来自CO 2 +Hν的量子产率O(1 s)作为波长的函数。我们分析了贝叶斯框架分析工具中NASA Maven/IUV光谱仪的4年连续遥感观测值。我们首次通过其整个生产光谱范围(≈80–126 nm)检索了量子收益率,并平均达到了不确定性的不确定性。在Lyman-α(121.6 nm)时,我们通过利用上火星大气的特性来达到2%的精度。
1。简介国家航空和太空行政管理已宣布打算对火星行星进行新的任务。火星观察者是一项低成本的任务,重点是对火星地理学和气候学研究,并利用商业上可用的航天器。单个航天器将于1990年推出,并将在1991年进入火星周围的361 km高度轨道。本文中描述的压力调节器红外辐射计(PMIRR)已被选为火星观察员任务,并正在喷射推进实验室中开发。PMIRR是一个九通道的肢体,纳迪尔扫描大气声音符合签名,以解决该任务的气候科学目标。这些是在季节性周期内确定火星挥发性材料和灰尘的时间和空间分布,丰度,来源和水槽,并探索火星大气循环的结构和方面。PMIRR采用过滤器和气体相关辐射指定,主要用于绘制从表面至80 km的大气的3-D时间依赖的热结构,这是大气中的灰尘负荷 -
摘要 - 重要的技术进步使行星勘探飞机能够被视为可行的科学平台。这些系统填补了一个独特的行星科学测量差距,区域尺度的近距离观察,同时为行星发现提供了新的视角。使用UAV(无人驾驶飞机)对火星进行探索已有25年以上的领先航天组织(例如NASA)。最近的努力已经能够产生一些成熟的任务和飞行系统概念,准备实施飞行项目。然而,与让飞机飞过稀薄的二氧化碳富含火星氛围有关的挑战有很多。传统飞机设计专业知识并不总是适用于这种车辆,几何,空气动力和任务限制会导致可行的可行设计空间受到限制。本文提出了一种概念方法,该方法是为设计能够在火星大气中执行VTOL(垂直起飞和降落)的无人机。无人机旨在参加2021年国际行星航空系统挑战赛。无人机可以携带高达5公斤的科学有效载荷(火星重量)。
从今年会议的参会人数众多、主题多样可以看出,这无疑是太空资源界最激动人心的时刻。各方参与者的兴趣现在来自更广泛的目标。世界各地的航天机构和商业航天部门正在针对地月空间、月球、火星和小行星开展结合 ISRU 技术的新研究和项目。当我们齐聚一堂参加这次会议时,人们正在从火星大气中提取氧气,预计今年晚些时候将向月球发射表面勘探设备。一些国家已经制定了商业太空资源勘探和利用的立法,而国际层面正在积极推行更广泛的法律框架。过去几年,许多初创公司纷纷将自己定位在太空资源价值链的各个环节,凸显了人们对这一领域日益增长的兴趣和机遇。由于目前的计划重点关注月球,将其作为机器人和人类新一轮探索的目的地,并为登陆火星铺平道路,因此现在已经足够清楚,太空资源的利用将使进一步探索和太空商业化成为可能。
摘要:在太空探索过程中,长期连续氧供应至关重要。考虑成本和可行性,原位资源利用率(ISRU)可能是一个有前途的解决方案。CO 2向O 2的转换是ISRU的关键点。此外,在火星大气中,丰富的CO 2资源的利用是载人深空探索领域的重要话题。Sabatier反应,Bosch反应和固体氧化电解(SOE)是降低CO 2的众所周知的技术。但是,上述所有技术都需要大量的能耗。在本文中,我们基于微流体控制在室温下设计了一种电化学膜反应器,以减少外星空间中的CO 2。在该系统中,H 2 O在阳极上被氧化为O 2,而CO 2在阴极上降低至C 2 H 4。C 2 H 4的最高法拉第效率(Fe)为72.7%,单一通信碳效率朝向C 2 H 4(SPCE-C 2 H 4)为4.64%。此外,采用了微流体控制技术来克服微重力环境的影响。该研究可以为在空间探索过程中的长期连续氧供应提供解决方案。
1. 加州理工学院喷气推进实验室 简介: Gregory Allen 是加州理工学院喷气推进实验室的高级辐射效应工程师。 过去 20 年,他一直从事辐射效应领域的工作,专注于单粒子效应和技术融合。 Greg 是喷气推进实验室空间辐射中心的联合负责人,也是辐射效应组的组长。 摘要: 2021 年 4 月 19 日,在火星的耶泽罗陨石坑,Ingenuity 旋翼机在另一颗星球上进行了首次动力飞行,标志着行星际探索的一个里程碑。 它被设计为 NASA 火星 2020 任务的技术演示器和次要有效载荷,主要目的是证明在极稀薄的火星大气中实现动力飞行是可能的。 它并非用于运输,而是为了测试在火星上进行空中探索的概念。然而,火星机智号的成功展示了在火星上进行空中探索的潜力,为未来使用直升机和无人机在其他星球上进行科学探索、测绘和侦察的任务铺平了道路。我们庆祝机智号的成功,探索它实现这一目标的途径,并展望火星自主飞行的未来。
现在,各种参与者都对太空资源产生了兴趣,他们有着更广泛的目标。世界各地的航天机构和商业航天部门正在针对地月空间、月球、火星和小行星开展结合 ISRU 技术的新研究和项目。在我们召开这次会议之际,人们正在从火星大气中提取氧气,预计今年将向月球发射表面勘探设备。一些国家已经制定了商业太空资源探索和利用的立法。《阿尔忒弥斯协定》目前包括 25 个国家,这些国家已同意开采和利用太空资源,以支持安全和可持续的太空探索,同时国际层面正在积极推行更广泛的法律框架。大多数大型航空航天公司和过去几年出现的数十家初创公司都将自己定位在太空资源价值链的各个环节,凸显了人们对这一领域日益增长的兴趣和机遇。由于目前的计划重点关注月球,将其作为机器人和人类新一轮探索的目的地,并为登陆火星铺平道路,因此现在非常清楚,利用太空资源将使进一步探索和商业化太空成为可能。
空间探索的新时代的特点是一系列巨大的里程碑,这些里程碑扩大了人类成就的界限。SpaceX,Blue Origin和Virgin Galactic等私人公司在重新定义太空旅行的可能性方面发挥了关键作用。这些实体已经开创了可重复使用的火箭技术,大大降低了将有效载荷和人类推向太空的成本。SpaceX的Falcon 9火箭可以发射和登陆多次,从而使空间更具成本效益和可持续性。此外,国际空间站(ISS)证明了国际合作,代表了在低地球上建立可居住的哨所的全球努力。国际空间站不仅是科学研究的平台,而且还可以作为未来深空任务的垫脚石,从而促进了使地球生命受益的技术进步。火星已成为这个新时代的焦点。各种太空机构和私人公司正在努力工作,将船员的错误派往红色星球。NASA的毅力漫游者成功地降落在火星上,不仅在进行科学探索,而且还在测试未来人类任务的技术,例如从火星大气中产生氧气。埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX制定了一个大胆的计划,在火星上建立一个自我维持的殖民地,设想了人类成为多层次物种的未来。空间探索的新时代不仅限于我们的太阳系;它延伸到宇宙的最远。Starship是目前正在开发的完全可重复使用的航天器,旨在将大量乘客和货物运送到地球以外的目的地,彻底改变了行星际旅行。望远镜这样的望远镜望远镜为我们提供了遥远星系和星云的令人叹为观止的图像,扩大了我们的理解
在2004年,国家航空航天局(NASA)的火星科学实验室(MSL)降落了两个流浪者,勇气和机会,以揭露火星的奥秘。在2021年,中国成为第二个通过天文1调查成功地将Zhurong Rover降落在火星表面的国家,实现了90个火星时代的目标。Exomars-2022由欧洲航天局和俄罗斯联邦航天局计划。火星探索已成为主要大国经济和技术竞争的战场。流动站是近MARS勘探的重要技术设备,其中能源供应系统保证了多模勘探[1,2]。目前,在火星上驾驶火星流浪者和其他勘探设备主要依赖两种电力:一种是便携式锂离子电池(LIBS),另一个是大型太阳能电池板和核电池[3]。几乎所有的火星漫游者,甚至是第一架火星直升机都应用了必要的可充电自由,它们与核电池(例如,毅力和好奇心)或太阳能电池板(例如,Zhurong)一起使用。但是,由于能量密度非常有限,WH kg 1,Libs降低了航空航天任务的容错,并增加了任务启动成本[4]。因此,调用了更高的能量密度和更长稳定的循环电池系统,以增强太空任务中的有效载荷和科学能力。li-co 2电池是一种下一代储能系统,能够具有至1876年WH kg 1的超高理论特定能量,被广泛认为适用于火星勘探[5]。然而,Li-Gas电池中Pure CO 2的性能和反应机制无法从根本上代替火星大气层。火星大气不仅包括二氧化碳(CO 2,95.32%),还包括其他微量气体,例如氮(N 2,2.7%),氩(AR,1.6%),氧(O 2,0.13%),碳一氧化碳(CO,0.08%),以及可能的水(CO,0.08%),以及可能的水(H 2 O)[6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6]。来自取之不尽的大气来源的痕量的活性O 2和CO
在过去十年中,太空探索的力度大大增加,因此需要新的方法来研究行星和其他天体。现代趋势是制造能够从更高角度侦察表面的航天器,而无人机已被证明是最有用的。一般来说,无人机以其灵活性、速度、悬停能力、避障、目标跟踪和跟随而闻名。认为任何类型的无人机都适合太空应用都是合理的,因为它们都具有可以满足任务要求的优势。太空领域的设计选择深受一些限制的影响,例如最大尺寸、总重量、成本、环境、温度。此外,还需要考虑使平台能够执行任务的基本要求,这些要求通常由各种子系统来确保:热、通信、机载数据处理、电力、推进以及制导、导航和控制。太空探索的主要焦点是火星和旋翼机概念:事实上,Ingenuity 直升机就是一个很好的例子,如图 1 所示,它于 2021 年在红色星球上进行了首次飞行。火星大气与地球不同,这带来了特殊的空气动力学挑战。第一个很大的变化是低大气密度,再加上无人机尺寸有限,导致弦基雷诺数流动非常低(103-104)[1]。这些流动更多的是以粘性力而非惯性力为特征,导致机翼性能效率下降。这会影响升力,但较低的重力加速度(3.71 m/s2)略微补偿了升力。自 20 世纪 30 年代以来,人们在该领域进行了各种研究,并且可以确定三个描述流动行为的区域:亚临界( Re < 10 5 )、临界( Re ∼ 10 5 )和超临界( Re > 10 5 )。对于火星研究,重点放在亚临界区域,其中层流边界层倾向于分离,导致阻力系数较大,升力系数降低。这种层流分离流的不稳定性导致向湍流的转变,这会引起重新附着,从而产生层流分离气泡,影响翼部的性能。可以采用各种方法来进行气动分析:例如,将流动视为完全层流 [2] 或使用 RANS、LES