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航天器热控制的进步 - 学术共享
航天器热管理对于确保任务成功至关重要，因为它影响了板载系统的性能和寿命。提供了航天器热控制解决方案中最新技术的全面概述，以及用于高效有效热管理的设计方法框架。讨论了各种热控制溶液，包括涂料，绝缘，热管，相位变化材料，导电材料，热装置，积极泵送的流体环和辐射器，以及空间中的热量加载的主要来源。强调了对热环境的认证建模和分析，以确定适当的热控制解决方案和设计途径。未来的热管理创新（例如新材料和技术）有可能进一步提高航天器热控制解决方案的效率和有效性。
小型航天器航空电子系统现状概述
小型航天器指挥和数据处理以及飞行软件系统、技术和功能不断发展，为开发和部署下一代小型航天器航空电子设备提供了新的机会。小型航天器首次推出时，其主要目的是观察并将信息发回地球。随着意识和效用的扩大，需要提高在特定任务环境中收集数据的整体能力。小型航天器目前在低地球轨道上执行各种科学研究，并正在成为更强大的超低地球轨道任务的候选者。本文将详细介绍航空电子系统的技术发展、它们满足现代复杂小型航天器任务需求的要求以及更新的航空电子架构组成。作者还将向读者介绍 SmallSat 航空电子设备的当前最新技术，并将分散的航空电子架构与非航空航天应用联系起来，以及它在“数字化管理一切”运动中的基本作用。
机器人捕获航天器的联合控制和导航方法
在轨服务（IOS）可以延长卫星的使用寿命，而实施主动碎片清除（ADR）以有效解决空间碎片问题的必要性已在航天界广为人知。在新一代传感器和控制系统的发展的推动下，实现此类任务的技术解决方案研究正在蓬勃发展。除了私营公司、航天机构和大学之外，欧洲航天局（ESA）几十年来一直在开发该领域的技术。多年来，人们提出了多种安全捕获轨道物体的解决方案，其中大多数依赖于机器人系统。一个有前途的选择是使用配备高度灵巧的机械臂的自主航天器（追逐者），该机械臂能够与驻留的空间物体对接。这一操作在接近阶段和接触后都带来了复杂的技术挑战。在这方面，设计一个有效、可靠、稳健的制导、导航和控制 (GNC) 系统对于确保安全执行任务起着关键作用，该系统可以实现多种算法架构和硬件配置。这项工作展示了由与 ESA 签订合同的大学联盟开展的研究活动的成果，该研究旨在开发 GNC 系统的导航和控制子系统，用于控制配备冗余机械手的追赶者。研究中考虑了捕获前的最终接近阶段和捕获后的目标稳定阶段。提出的解决方案旨在实施联合控制策略。采用稳健控制方法来设计控制律，以应对追赶者的不确定、非线性动力学以及捕获后完整的追赶者-目标堆栈。选择基于视觉的解决方案，即依靠主动/被动光电传感器，进行相对导航。用于相对和绝对导航的完整传感器套件是 GNC 系统的一部分，包括用于机器人关节测量的传感器。为了正确验证提出的解决方案，已经开发了一个完整的数值模拟器。该软件工具可以全面评估系统性能，考虑所有相关的外部干扰和误差源。真实的合成图像生成器也用于相对导航性能评估。本文介绍了设计解决方案和初步数值测试的结果，考虑了三种任务场景，以证明该解决方案的灵活性及其对各种操作情况的适用性。
虚拟现实作为手动航天器对接的培训援助
可以在太空任务期间手动将航天器对接到空间站的能力对于宇航员至关重要。基于计算机的自学习程序6DF是一个抽象的对接模拟，用于习得和维护基础技能，以控制六个自由度。这项复杂任务的困难之一是仅基于二维信息来构建空间中自己位置和方向的心理表示。为了促进这一点，并可能进一步改善了学习过程，测试了该程序的新的三维（3D）立体声范围内显示。这项研究调查了与标准2D呈现相比，3D演示的学习进度是否更快。24个与ESA（AGBRESA）的人工重力床REST研究的参与者参加了6DF对接实验。他们每个人完成了20次培训课程，持续了大约45分钟，每周进行两次。学习计划是自给自足的，并适应了个人学习速度。一半的参与者被呈现基于统一的立体声镜头可视化对接的范围可视化，而另一半则使用了学习程序6DF的标准2D版本。学习进度是作为达到目标任务所需的任务数量的。结果总体表明，使用3D技术时的学习进度略高，但没有长期的性能优势。较小的好处可能无法证明使用价格更高且在操作上限制3D系统的使用是合理的。
航天器结构材料碳/酚醛复合材料的降解
摘要。由于复合材料在强度、刚度和密度方面可以进行定制，因此在航空航天领域是一种宝贵的商品。但是，复合材料也会随着时间的推移而变质，就像其他材料一样，特别是在太空等恶劣条件下。飞机环境中温度突然变化引起的热降解会导致复合材料的尺寸变化、开裂甚至分解，这些降解问题可能会影响复合材料在航空航天中的应用。在本研究中，对碳/酚醛复合材料进行了热重分析 (TGA)，作为纤维使用平纹碳纤维 (Kyoto - 碳)，作为基质使用 ARMC-551-RN 酚醛树脂。此外，测试方法参考 ASTM E1131-08 标准。热重成分分析测试方法。最终，工程师希望通过使用 TGA 分析来了解用于航天器部件的碳/酚醛复合材料的热特性和稳定性，从而改善航天器的设计、可靠性和严酷太空任务的安全性。
日本“SLIM”号航天器登陆月球的结果。
登陆月球表面。• 在约 50m 的高度，机载导航引导控制系统检测到异常并执行模式转换。SLIM 继续启动剩余的主发动机，同时改变姿态以减少横向运动，并自主地按照顺序向着陆模式序列前进。• SLIM 以几乎直立的姿势缓慢但有横向速度着陆（约 00:19:52 JST）。• 横向速度和姿态等着陆条件超出规定范围，着陆后产生较大的姿态波动，导致稳定姿态与预期不同。
2023 年先进小型航天器技术报告
SmallSat 任务时间表始于 NASA 艾姆斯研究中心，当时分别于 1972 年 3 月和 1973 年 4 月发射了先驱者 10 号和 11 号，两颗航天器的重量均小于 600 公斤。为了解决高发射节奏导致的质量增加和相关成本问题，NASA 于 1988 年启动了小型探测器 (SMEX) 计划，以鼓励开发质量在 ~60-350 公斤范围内的小型航天器。 1998 年，艾姆斯研究中心的 SmallSat 项目专注于月球探索，并发射了月球探测器（< 700 千克），随后于 2009 年发射了月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS)（< 630 千克），并于 2013 年 9 月发射了月球大气和尘埃环境探测器 (LADEE)（~380 千克）。2010 年底，NASA 发射了其首颗微型卫星，名为快速、经济、科学和技术卫星 (FASTSAT)，发射重量约为 180 千克。航天器重量的减轻、总体成本的降低以及科学能力的提高激发了人们对航空航天技术小型化和成熟度的兴趣，事实证明，这些技术能够以更低的成本完成更复杂的任务。
航天器模块化航空电子系统通信架构比较
本次调查的目的是提供一份适合于用串行总线架构来满足载人航天器模块化分布式实时航空电子架构要求的数据汇编。本次调查是美国宇航局马歇尔太空飞行中心 (MSFC) 推进高冲击航空电子技术 (PHIAT) 项目的成果之一。PHIAT 最初由下一代发射技术 (NGLT) 计划资助，旨在开发用于控制下一代可重复使用火箭发动机的航空电子技术。在太空探索计划宣布后，2004 年 1 月，探索系统任务理事会 (ESMD) 通过 MSFC 的推进技术和集成项目资助了 PHIAT。此时，项目范围扩大到包括载人和机器人任务的飞行器系统控制。在 PHIAT 项目早期，进行了一项调查，以确定安全关键实时分布式控制系统的最佳通信架构。这次调查仅关注那些专门针对安全关键系统的通信架构。然而，随着 PHIAT 项目范围的扩大以及 NASA 对实施综合系统健康管理 (ISHM) 的兴趣日益增加，很明显需要对物理和功能分布式系统之间的通信采取更广泛的视角。