美国宇航局计划在 2024 年之前将人类送回月球 [1]。这引发了人们对月球探索任务的兴趣。为了有效地将人类和机器人任务送上月球,正在研究不同的最佳低和/或高推力轨道转移。最简单、最快速但不节能的方法是霍曼转移 [2]。霍曼转移需要两次燃烧,一次在轨道的近地点,另一次在远地点。航天器在地球停泊轨道上时位于近地点,远地点设置在所需的月球轨道高度。另一种研究航天器从地球到月球的转移的方法是使用拼块圆锥曲线法。拼块圆锥曲线近似依赖于太阳系动力学的开普勒分解 [3]。通过沿轨道小心地切换 SOI(影响球),航天器的运动在给定时间内仅受一个主要天体控制。例如,在使用补片圆锥曲线进行地球到月球转移的情况下,航天器在转移的大部分时间里将位于地球的 SOI 中,而在最后的时间里只靠近月球。霍曼转移和补片圆锥曲线都是 2BP(二体问题)中简单、直接的转移方法。从 1960 年代到 1980 年代,包括月球和阿波罗任务在内的所有登月任务都使用了一些对霍曼和补片圆锥曲线转移的改动。2BP 向月球的转移受到发射窗口的限制,并且需要多次修正燃烧,从而增加了总 Δ𝑉 成本。以阿波罗 11 号为例,它必须进行两次月球轨道交叉燃烧和四次中途修正。阿波罗 11 号进入月球轨道所需的总 Δ𝑉 为 13571.1 ft/s(4.136 km/s)[4]。
历史告诉我们一个强有力的信息:当美国拥有适当的资源和政治意愿时,它可以克服任何技术挑战。回顾 63 年前,美国着手将人类送上月球,不仅是为了登陆月球表面,也是为了明确地宣称自己在技术上的领先地位,与苏联抗衡。1 为了实现这一目标,联邦政府在 13 年内花费了 2570 亿美元(以今天的美元计算),开展基础研究并开发以前不存在的技术。2 除了展示美国的技术实力外,最初的登月计划还展示了美国对科学进步、技术创新的承诺,或许最重要的是,它团结全国,共同努力突破人类成就的界限。最近,美国面对着一个无国界、无面孔的对手——新冠肺炎,并迅速组织起来,研发一种新型疫苗。仅在疫苗开发上,“曲速行动”就花费了近 15 亿美元,这是过去五十年来联邦政府在研发 (R&D) 上支出的最大年度增幅。 3 这些联邦投资不仅带来了拯救生命的疗法或“人类的一大步”,还带来了各种衍生产品、数十万个工作岗位以及科学和技术可能性的新边界。4 展望未来,在机遇无限但挑战艰巨的新科学时代,美国将继续面临不同类型的技术竞争。人工智能 (AI) 本身正在迅速发展,导致生成式人工智能的繁荣,并最终导致更通用的人工智能形式。5 人工智能还与其他科学和技术领域融合,加快了发现和发展的步伐。在一个日益互联互通和数字化的世界中,这种人工智能创新将是分散的、易于获取的,并在地缘政治对手之间展开激烈竞争。此时的技术领导地位将落到最容易发明、采用和适应技术的国家,这些技术将继续以前所未有的速度从这个创新“飞轮”中旋转出来。6
0. 前言 高度数字化社会的弊端之一是数据中心的高能耗,这正日益成为瓶颈。为此提到的解决方案之一是越来越多地使用光子学进行数据传输。对于用于连接数据中心的网络电缆,这已经很常见了。下一个重大举措是使用光子集成芯片代替电子芯片。这种光子集成芯片不会像电子芯片那样产生热量而导致能量损失。因此,数据中心的空调设备也不必像现在这样冷却。荷兰在国家增长基金中为此拨出 10 亿美元的计划,显示出对集成光子学领域的雄心。最近,PhotonDelta 财团为此获得了一项奖励,投资 12 亿欧元用于荷兰生产线。这主要针对四个应用领域,其中数据和电信在机遇和挑战方面无疑是第一。问题出现了:这些应用是否已经做好了上市准备,我们能否在荷兰率先推出它们?本文介绍的研究表明,形势十分紧迫,光纤网络已经深入数据中心,但光子学在服务器本身的应用仍处于起步阶段。应该有所作为的光子芯片仍然过于昂贵,而且尚未得到数据中心大规模采用的验证。等待价格曲线下降将导致失去设计和生产这些光子芯片的主动权,并延迟使我们紧张的数据基础设施更加节能。LEAP 希望传递给政府和价值链中涉及的其他各方的考虑之一是实施一个高度集中的“登月”计划,为数据中心设计这套光子芯片,并将它们投入荷兰领先的数据中心生产。从而将荷兰定位为该领域的先驱者,使其率先享受节能数据基础设施带来的好处,并在 2030 年围绕光子学为新一代建立新的经济部门。
学生,法里达巴德德里公立学校 摘要 本研究论文探讨了人工智能对空间技术的影响。本文研究了人工智能在航天工业中的当前应用、潜在的好处和挑战以及这种变革性技术的未来影响。众所周知,太空探索领域存在许多障碍,人工智能可以帮助克服其中一些挑战并推动航天工业向前发展。人工智能有可能彻底改变太空探索的各个方面,从任务规划和航天器操作到数据分析和科学发现。本文讨论了它的潜力以及未来可能的发展。 关键词:人工智能 (AI)、空间技术、太空探索 介绍 太空探索长期以来一直是人类最雄心勃勃的事业之一,推动了许多领域的技术创新。从 1957 年发射第一颗卫星 Sputnik 1 到人类登月和正在进行的火星探索,太空技术不断发展。近年来,人工智能 (AI) 已成为太空探索和技术领域的一股颠覆性力量。人工智能能够自动执行复杂任务、处理大量数据集,并在人类无法接近或无法进入的环境中发挥作用,现在正被用于探索太空的新领域。如今,人工智能 (AI) 正在推动下一个太空创新时代。人工智能能够在人类干预有限的环境中处理大型数据集、进行预测和自主执行任务,这对航天工业来说是无价的。本研究论文探讨了人工智能对空间技术日益增长的影响,包括其在卫星技术、太空探索、任务规划和行星科学中的应用。卫星技术中的人工智能卫星是现代空间基础设施的重要组成部分,可实现全球通信、导航、天气预报和地球观测。人工智能正在以多种方式改变卫星技术。人工智能算法可用于优化卫星设计、增强机载处理并改善卫星定位和控制。A. 自主导航和控制:传统卫星通常需要不断的人为干预
将人工智能用于教学和学习 新泽西州特伦顿——为响应州长 Phil Murphy 的“人工智能登月计划”号召,将新泽西州打造为人工智能 (AI) 创新的先锋州,新泽西州教育局 (NJDOE) 今天宣布,将为学区提供资源,帮助教育工作者了解、准备、实施和管理学校环境中的人工智能。这些资源不仅旨在帮助学区负责任且有效地将人工智能融入课堂,而且还将突破性技术用于管理职能。NJDOE 的指导有助于了解如何使用人工智能以及如何将其融入教育环境以更好地支持教学和学习。“人工智能是一项变革性技术,将为教学和学习开辟新的机会。我们的目标是确保学生掌握使用人工智能的知识和技能,帮助他们为在课堂上和毕业后取得成功做好准备,”代理教育专员 Kevin Dehmer 说。 “我们希望帮助学校确保每个学生都能熟练应对日益增长的人工智能。” 新泽西教育局发布的资源包括一个人工智能网页,该网页概述了人工智能和人工智能概念、学校领导和教育工作者需要考虑的高层问题,以及有关教育人工智能的教育工作者和教育利益相关者资源。 新泽西教育局还发布了一个预先录制的技术援助网络研讨会,任何教育利益相关者都可以观看,该研讨会也概述了人工智能。 随着人工智能的不断发展,人工智能网页将定期更新。 展望未来,新泽西教育局创新办公室的工作人员将与该领域的教育工作者会面,以获得反馈,了解人工智能的使用方式,并发现现有需求,从而为即将发布的指导、资源和专业发展提供信息。此外,新泽西教育部将继续参与“人工智能教学”计划,该计划由美国各州教育部门和国际教育机构组成,旨在共同制定人工智能政策框架并创建资源以促进课堂上使用人工智能的教学。
SCSP 正在制定一系列国家行动计划,以确保美国在关键技术领域的领导地位。该行动计划涉及先进的计算和微电子技术,这些技术涉及数字时代生活的各个领域。从智能手机到世界上最强大的超级计算机,每台传输电信号的设备中都有微电子或芯片。计算能力(也称为计算能力)的迅猛增长支撑了过去十年人工智能的快速发展。随着我们进入人工智能时代,这些技术的重要性只会越来越大。美国及其盟友和合作伙伴在这一关键技术领域领先世界,这是国家安全的当务之急,这一点怎么强调也不为过。计算使我们能够预测极端天气事件、管理我们的核武器库存,并开发针对 COVID-19 等致命病原体的治疗方法。然而,我们正在进入一个计算能力不再能保证迅猛增长的时代。摩尔定律(即可用计算能力每两年翻一番的预测)正在随着芯片行业违背物理定律而失效。在芯片行业的几乎整个历史上,美国一直处于微电子创新领域的全球领先地位。但持续的领导地位并不一定能保证。随着微电子生产成本的提高,各公司将大部分生产能力外包给东亚,而美国则依赖这些技术。在这种背景下,颠覆性技术正在兴起,可能会改变计算的性质。8 月通过的《芯片与科学法案》为美国确保在这些技术领域的长期领导地位创造了机会,但要取得领导地位需要采取大胆的行动。该行动计划借鉴了学术界、私营部门和政府的专业知识,将大胆的技术“登月计划”与组织变革和政策相结合,使美国获得持久的优势。我们的行动计划不是解决这些庞大领域的各个方面,而是侧重于从国家安全的角度解决美国的优势问题。我们邀请您加入我们的努力,以确保美国及其民主盟友和伙伴能够做好准备并组织起来,赢得从现在到 2030 年的技术经济竞争,这是塑造未来的关键窗口。
本期《沿海指南》强调了海军作战部长 (CNO) 丽莎·弗兰切蒂上将为美国作战海军制定的导航计划 (NAVPLAN) 的一个重要方面。该计划侧重于增强海军的长期优势。海军的“实事求是,精益求精” (GRGB) 思维模式强调实现作战优势,CNO 强烈主张将任务行动中心作为作战资产,并倡导它们如何为战斗做出贡献。这包括信息技术、招募和留住人才、通信、投资和恢复我们的关键基础设施以及其他业务运营。当我们考虑海军水面作战中心巴拿马城分部 (NSWC PCD) 战略计划的下一个优先事项:业务卓越时,业务运营是恰当的。确保业务卓越对于我们指挥部的长期管理至关重要,我们致力于进一步发展和加强我们的组织领导力、流程和管理系统。有效的战略实施需要组织各个层面的参与,并跨越技术、业务和组织界限。 NSWC PCD 团队的每一位成员都在塑造我们的未来和增加我们对海军和海军陆战队的贡献方面发挥着重要作用。这让我想起了 20 世纪 60 年代约翰·肯尼迪总统访问 NASA 时遇到一位拿着扫帚的看门人的故事。当肯尼迪问他在做什么时,这位看门人立即回答说:“我在帮助把人类送上月球。”这个回答凸显了这位看门人如何将自己视为 NASA 阿波罗登月更大任务的一部分。同样,无论您在 NSWC PCD 扮演什么角色,我们都是主宰沿海地区的更大任务的一部分,我们只有通过整个组织的共同努力才能实现这一目标。业务卓越包括开发和加强我们的管理系统和流程,以提高绩效并为我们的利益相关者创造价值。它还包括信息管理、流程、知识、负责任的资源管理和领导力。我们必须批判性地思考,跨组织边界高效协作,并在我们从事的工作中追求卓越。运用这些原则策略将有助于指导我们更聪明地工作,而不是更努力地工作。
RNASA 2023 年恒星奖获奖者名单公布 德克萨斯州休斯顿(2023 年 5 月 3 日)。扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 基金会于 2023 年 4 月 28 日星期五在年度空间奖颁奖晚会上颁发扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 恒星奖,以表彰空间工作者的奉献精神。每年,航空航天界都焦急地等待扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 恒星奖获奖者的公布。2023 年恒星奖评估小组 Michael Coats、Kevin Chilton、Eileen Collins、Sandra Magnus、Charles Elachi 和 Michael Hawes 根据哪些成就推动了美国的太空能力并最有望实现未来的能力来选出获奖者。在收到的 130 个提名中,小组选出了 19 名个人和 9 个团队进行表彰。在当晚的庆祝活动开始之前,所有提名者都获得了约翰逊航天中心的幕后之旅,并在 Clear Lake Hilton 酒店享用了午餐。恒星奖委员会主席 Jennifer Devolites 对提名者表示欢迎。每位提名者都收到了公司捐赠的 Fisher 太空笔。Fisher 太空笔最初由阿波罗登月任务的宇航员携带,至今仍在载人航天飞行中使用。它们经过精密组装、手工测试,保证在水下、任何角度(包括倒置)、极端温度下以及零重力条件下都能正常工作。所有恒星奖提名者都拍了照,并获得了一张带有美国国旗的特殊纪念证书,该证书搭乘 2018 年 12 月 8 日至 2019 年 1 月 13 日停靠的 SpaceX-16 航班飞往国际空间站,或搭乘 2019 年 5 月 6 日至 2019 年 6 月 3 日停靠的 SpaceX-17 航班飞往国际空间站。2023 年 4 月 28 日,宇航员 Bob Hines 和宇航员 Kate Rubins 在 RNASA 晚会上宣布了恒星奖获奖者,并向他们颁发了雕刻的大理石奖杯。四个类别(早期职业、中期职业、晚期职业和团队)的获奖者如下:
1. 背景战略是一种解决问题的工具,是任何组织成功的基础,AUDA-NEPAD 也不例外。在非洲联盟 (AU) 层面,非洲大陆发展蓝图《2063 年议程》(及其连续的十年计划,如 FTYIP、STYIP 和 MTP(非盟范围战略))是非盟成员国和合作伙伴为非洲联盟工作分配和提供资源(即财政、人力、物质和政治支持)的指导框架。对于非盟的发展机构 AUDA-NEPAD 而言,制定一项战略来阐明其根据 2063 年议程为成员国和区域经济共同体创造的价值,对于其有效性和增长目标至关重要。制定战略还将使 AUDA-NEPAD 能够阐明其愿景、使命以及它为所有利益攸关方创造的价值。明确的战略有助于 AUDA-NEPAD 展示其工作,识别和应对关键挑战,并使该组织能够制定可持续的计划,并在非洲复杂而充满活力的发展空间中抓住机遇。不幸的是,许多组织都在努力应对这样一个现实:战略是组织所做的,而不是他们所说的。现实情况是,每个组织,包括 AUDA-NEPAD,都有自己的战略 - 无论它是否进行过被称为“战略”规划的演习。AUDA-NEPAD 的未记录战略有助于它采取(或不采取)某些行动、与某些利益相关者合作更多而不是其他利益相关者、与这些利益相关者协调工作、投资某些能力,并建立特定的一组管理流程和系统。制定 AUDA-NEPAD 战略及其执行计划的路线图应致力于消除“使用中的战略”的默认状态。AUDA-NEPAD 必须为实施 2063 年议程第二个十年和相关规范性框架文件(包括非盟范围内的中期计划,它是 STYIP 的衍生品)设定战略定位(即开展与类似组织不同的活动或以不同方式开展类似活动)和意图。STYIP 和 MTP 将为制定 AUDA-NEPAD 战略和战略计划提供基础。该战略和战略计划将与 STYIP 的七个登月计划优先事项保持一致,并明确 AUDA-NEPAD 在变革路径的不同层面(即国家、地区和大陆)的作用。AUDA-NEPAD 的战略领域阐述了旨在快速实施补充国家和地区发展优先事项的活动的方案成果。这些成果与能力发展、性别主流化和增值服务等跨领域专题领域横向整合和执行。 AUDA-NEPAD 将通过以下方式实现项目成果:
2024 年 5 月 1 日联系人:Lindsey Cousins lindsey@baysidegraphics.net 宣布 RNASA 2024 年恒星奖获奖者 德克萨斯州休斯顿(2024 年 5 月 1 日)。扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 基金会于 2024 年 4 月 26 日星期五在年度空间奖颁奖晚会上颁发扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 恒星奖,以表彰太空工作者的奉献精神。每年,航空航天界都焦急地等待宣布扶轮国家空间成就奖 (RNASA) 恒星奖获奖者。2024 年恒星奖评估小组 Michael Coats、Eileen Collins、Sandra Magnus 和 Michael Hawes 根据哪些成就推动了美国的太空能力并最有望实现未来的能力来选出获奖者。在收到的 161 个提名中,评估小组选出了 29 名个人和 9 个团队在当晚的庆祝活动开始之前,所有提名者都获得了参观约翰逊航天中心的幕后之旅,并在 Clear Lake Hilton 酒店享用了午餐。恒星奖委员会主席 Rubik Sheth、RNASA 基金会主席 Rodolfo González 和航天中心扶轮社主席 Randy Straach 对提名者表示欢迎。宇航员 Thomas Marshburn 是今年恒星午宴的演讲嘉宾。每位提名者都收到了该公司捐赠的 Fisher 太空笔。Fisher 太空笔最初由阿波罗登月任务的宇航员携带,至今仍在载人航天飞行中使用。它们经过精密组装、手工测试,保证在水下、任何角度(包括倒置)、极端温度以及零重力条件下都能正常工作。所有恒星奖提名者都拍了照,并获得了一张带有美国国旗的特殊纪念证书,该证书随 SpaceX Crew-6 航班上的机组人员补给货物一起飞行,并于 2023 年 3 月 3 日至 2023 年 4 月 15 日乘坐 SpaceX-27 航班返回。在停靠国际空间站期间,这些物品飞行了 1700 多万英里。2024 年 4 月 26 日,宇航员“Woody”Hoburg 和宇航员 Jasmin Moghbeli 在 RNASA 晚会上宣布了恒星奖获奖者,并向他们颁发了雕刻的大理石奖杯。四个类别(早期职业、中期职业、晚期职业和团队)的获奖者如下: