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。
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。
摘要 — 人们越来越有兴趣超越太空探索,追求在太空生活和工作的梦想。迈向太空生活和工作的下一个关键步骤需要启动太空经济。太空经济的一个重要挑战是确保原材料的供应充足和低成本。地球的逃逸速度为 11.2 公里/秒,这使得从地球运输材料的成本非常高。从月球运输材料需要 2.4 公里/秒,从火星运输材料需要 5.0 公里/秒。基于这些因素,月球和火星可以成为殖民地,向太空经济出口材料。一个关键问题是维持太空经济需要哪些资源?水已被确定为维持人类生命以及用于推进、姿态控制、动力、热存储和辐射防护系统的关键资源。在人类或机器人太空探索过程中,可以通过原地资源利用 (ISRU) 在外星获得水。月球还富含铁、钛和硅。基于这些重要发现,我们计划开发一个能源模型,以确定在月球上开发采矿基地的可行性。该采矿基地主要开采并出口水、钛和钢。之所以选择月球,是因为已知永久阴影陨石坑区域存在大量水储量,并且整个月球表面都存在大量钛和铁资源。
月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS) 任务发现的数百万吨冰水被认为是月球上最宝贵的资源。从月球风化层中提取这些水冰需要非常高的热能输入,相反,在近真空环境中捕获这些水蒸气也需要很大的冷却能力。因此,有必要为未来由放射性同位素驱动的月球冰采矿车开发专用的热管理系统 (TMS)。根据 SBIR 第一阶段计划,Advanced Cooling Technologies, Inc (ACT) 与 Honeybee Robotics (HBR) 合作开发了一种热管理系统,该系统可以战略性地利用核动力源的废热来升华月球冰土中的水蒸气,并使用月球环境温度作为散热器来重新冻结冷阱容器内的升华蒸气。这样,就可以在降低系统质量和占地面积的情况下,最大限度地减少冰提取和蒸汽收集所需的电能。进行了初步权衡研究,设计了 TMS 的多个热组件,包括基于废热的热芯和热管散热器冷阱罐。开发并测试了概念验证原型。设计了一个可能满足 NASA 采矿目标的初步全尺寸系统,并估算了采矿效率、系统质量/体积和功耗(电能和热能)。
ispace 和小行星采矿公司同意执行未来的月球任务 东京——2024 年 10 月 9 日——全球月球探测公司 ispace, inc. (ispace) (TOKYO: 9348) 和总部位于伦敦的太空机器人公司小行星采矿公司 (AMC) 两家公司今天宣布,已达成协议,将在未来的 ispace 月球表面任务中进行太空机器人演示。 两家公司签署的谅解备忘录提供了一个合作框架,该框架设想了一项未来的任务,其中 ispace 月球着陆器将把 AMC 的太空机器人(太空能力小行星机器人 - 探测器或 SCAR-E)送到月球表面,作为未来小行星采矿工作的技术演示。 在太空中,SCAR-E 可用于小行星和月球的资源探索,能够应对传统轮式探测车目前无法进入的地形,例如陨石坑。 ispace 最早将在 2024 年 12 月之前发射 RESILIENCE 月球着陆器(这是该公司的第二次月球运输任务),该公司同时在美国和日本的业务实体中设计了两个后续系列的月球着陆器。一旦达成任务计划并获得资金,SCAR-E 机器人将在未来的任务中亮相。
石英调谐叉最近被用作可调激光二极管光谱的红外光电探测器,因为它们的响应率很高和快速响应时间。至于用于光电检测的所有灵敏元素,主要缺点是它们吸收光谱的有限带宽。对于石英晶体而言,高于5 µm的波长的高吸收性可确保在中红外范围内出色的性能,由于其透明度从0.2 µm到5 µm,因此在可见/近红外范围内无法轻易扩展。在这项工作中,我们报告了激光表面功能化过程的开发,以增强在1-5 µM光谱范围内称为黑色石英的石英晶体的光吸收。黑色石英由超快速激光处理对石英晶体的表面修饰组成,以在顶部创建类似陨石坑的局部矩阵样模式。表面修饰降低了1-5 µm中石英的透射率范围从> 95%降低至<10%,而高于5 µm的透射率保持不变。将黑色石英过程应用于两个石英 - 调谐叉上,该石英叉安装在可调激光二极管光谱传感器中,用于检测两个水蒸气吸收特征,一个在近红外,另一个在中红外。在检测两个吸收特征时估计了可比的响应性,证实了在近红外范围内操作的扩展。这项工作代表了在整个红外光谱范围内具有高响应性的基于石英的光电探测器实现的重要而有希望的步骤。
莫斯科(美联社)——周日,苏联庆祝欧洲胜利日 20 周年,发射了新一轮登月计划、举行了军事展示、呼吁放弃核武器,并对美国政策发起了新的攻击。这枚登月火箭名为 Lunik 5 号,是一个重达 3,254 磅的电子仪器包,用于收集和发回科学信息。苏联新闻机构塔斯社称,它是从一颗人造地球卫星发射的,该卫星于今年早些时候由多级火箭送入轨道。发射的具体时间和地点尚未公布,但据推测发射时间大约在克里姆林宫首次公开展示将其载人航天飞船送入轨道的火箭的时候。塔斯社称,月球 5 号配备了“测量设备”,但没有说明它将从这 2,000 多英里的旅程中发回什么样的信息。塔斯社于周日晚上 10 点宣布,火箭距离地球 7 万英里,接近其计划路线。没有迹象表明有任何尝试通过无线电发回月球表面照片。早些时候,月球车拍摄了月球的黑暗面。没有迹象表明火箭是撞击月球还是进入绕月轨道。这枚美国宇航局 (NASA) 重 3000 磅,塞满电视摄像机的电子包裹,在 3 月 11 日撞入月球陨石坑之前,向月球表面发回了超过 1,000 张照片。红军在阅兵式上展示了苏联最先进的武器。在 13 分钟的武器展示中,苏联领导人和数以千计的莫斯科人观看了一对十级火箭弹和四种以前从未公开展示过的武器。
摘要:本研究的目标是定义一个通过无线电力传输为月球表面提供电力的月球轨道系统。为了满足月球基地的电力需求,需要使用放置在稳定轨道上的卫星群。该卫星群的每颗卫星都由太阳能电池阵列和电池组成,为电力传输系统供电。该系统由激光器组成,可将电力传输到月球表面的接收器。接收器是光子能量转换器,是针对激光单色光优化的光伏电池。这项工作的成果将通过研究不同的轨道涵盖系统的架构,特别是分析一些子系统,例如激光器、电池组和放置在月球地面上的接收器。这项研究考虑了两种不同的能源需求,因此考虑了两种不同的接收器位置:首先,在阿尔特弥斯任务着陆点的战略位置,即月球南极附近的沙克尔顿陨石坑;其次,在月球赤道上,为未来和新的探索做准备。目标是评估满足月球基地所需功率的可能配置,估计约为 100 kW。为此,分析了几种情况:三种不同的轨道,一种是极地轨道,一种是冰冻轨道,一种是赤道轨道(地球-月球远距离逆行轨道),卫星数量不同,接收器的传输锥角也不同。本文的主要目的是对上述系统进行全面的可行性研究,特别强调选定的子系统。虽然简要介绍和讨论了热控制、激光瞄准和姿态控制子系统,但还需要进一步研究以深入研究这些领域,并更全面地了解它们在系统中的实施和性能。
摘要:火星的殖民化在开发可持续和有效的运输系统方面构成了前所未有的挑战,以支持解决方案间的连接和资源分配。这项研究对火星菌落提出的两种拟议的运输系统进行了全面评估:基于地面的磁悬浮(Maglev)火车和一个低轨道太空平面。通过模拟模型,我们评估了每个系统的能源消耗,运营和施工成本以及环境影响。Monte Carlo模拟进一步提供了十年来与每种期权相关的成本变异性和财务风险的见解。我们的发现表明,尽管太空平面系统提供了较低的平均成本和降低的财务风险,但Maglev Train具有更大的可扩展性和与火星基础设施开发相结合的潜力。Maglev系统的初始成本较高,还是作为长期殖民地扩张和可持续性的战略资产而出现的,强调了对与火星殖民目标保持一致的运输技术平衡投资的需求。进一步扩展了我们的探索,这项研究介绍了对替代运输技术的先进分析,包括Hyperloop系统,无人机和流浪者,并结合了火星的动态环境建模和增强性学习以进行自主导航。为了增强火星导航模拟的现实主义和复杂性,我们引入了一些重大改进。此分析是火星运输基础设施未来研究和战略规划的基础框架。这些增强功能集中在包括动态大气条件的包含,诸如陨石坑和岩石等地形特异性障碍的模拟以及引入群体智能方法以同时导航多个无人机。
莫斯科(美联社)——周日,苏联庆祝欧洲胜利日 20 周年,发射了新一轮月球探测卫星、举行了军事展示、呼吁放弃核武器,并对美国政策发起了新的攻击。月球探测卫星 Lunik 5 是一个重达 3,254 磅的电子仪器包,用于收集和发回科学信息。苏联新闻机构塔斯社称,该卫星由今年早些时候由多级火箭送入轨道的人造地球卫星发射。发射的具体时间或地点尚未公布,但据推测大约发生在克里姆林宫首次公开展示将其载人航天飞船送入轨道的火箭的时间。塔斯社宣布 Lunik 5 号配备了“测量设备”,但没有说明它将从 2,000 英里外的旅程中发回什么样的信息。塔斯社于周日晚上 10 点宣布火箭距离地球 70,000 英里,接近其计划路线。没有迹象表明有任何尝试用无线电发回月球表面照片。早先的 Lunik 照片揭示了美国的阴暗面。没有迹象表明火箭是否会撞击月球或进入绕月轨道。美国,饥饿!),nn III)!一个装满电视摄像机的 1000 多磅电子包裹,在 2007 年 3 月撞入月球陨石坑之前,向月球表面发送了 1,000 多张照片。红军阅兵式上的苏联展示品。苏联领导人和数千名莫斯科人在 13 分钟的武器展示会上观看了两枚 10 发 1 级火箭和四枚以前从未公开展示过的武器。