在过去的 15 年里,被称为立方体卫星 (CubeSat) 的小型卫星已被用来研究太空环境对生物体的影响。迄今为止,所有生物立方体卫星任务均在低地球轨道 (LEO) 上进行研究,每个任务都比上一个任务改进了其生物支持子系统。NASA 即将发射的生物立方体卫星任务 BioSentinel 将作为 Artemis 1 的次要有效载荷发射,最终到达低地球轨道以外的太阳中心轨道,并受到地球磁层的保护。BioSentinel 的主要目标是 1) 研究深空辐射环境的生物影响和 2) 发展我们的技术能力以支持深空生物研究。BioSentinel 中的仪器和子系统继承了之前的立方体卫星任务(例如流体学、光学、热控制),但在许多层面上得到了扩展。 BioSentinel 改进了材料和设计(例如,降低卡片的蒸汽渗透性以保持低湿度;增加了带有内部止回阀、干燥剂室和气泡捕集器的流体歧管,用于每个单独的流体卡),并增加了新的发现工具(例如,机载 LET 光谱仪)。本期观点的主要目的是强调过去和正在进行的 NASA 生物立方体卫星任务中使用的流体系统的演变,并强调这些系统可以优化以用于未来 LEO 以外的实验的方面。
Michael B. Ante2,3,B,Madelene St. Velesco4,C*,Olive St. NG5,D,Joseph Alfred V. V. Gercia2,3,3,E,Fred P.约瑟夫·阿尔弗雷德。 St. Velasco4,Olive St. NG5,D,Joseph Alfred。 Leon1的Michael B.和Ulysses。 Leon的Michael B.,尤利西斯。 Alfred V. Garci2,3和Fred。
摘要 航天工业是当今主要的增长市场之一,也是创新、科学和技术非常有趣的商业领域。在上个世纪,航天工业发生了巨大的变化,经历了强大的商业化,被称为“新太空”。除了商业化之外,立方体卫星的概念在过去十年中也在市场上得到了很好的认可。欧洲航天局 (ESA) 已经认识到这一趋势,并将立方体卫星纳米卫星用于 OPS-SAT 任务等项目。OPS-SAT 使用最先进的嵌入式系统执行各种任务。这些嵌入式系统是 OPS-SAT 任务成功的关键,并为 OPS-SAT 飞行实验室进行的各种实验提供了出色的计算能力。本文介绍了这些嵌入式系统的基本设计,并讨论了 OPS-SAT 任务期间的一些相关成果。
2.1.1 无线电频率..................................................................................................................................................................................................................8 2.1.2 无线电天线..................................................................................................................................................................................................................................................10 2.1.3 卫星地面通道..................................................................................................................................................................................................................10 2.1.3 卫星地面通道..................................................................................................................................................................................................................1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17 号
• 用于立方体卫星的微型 Ka 波段大气雷达 (miniKaAR-C) • Ka 波段雷达抛物面可部署天线 (KaRPDA) - 为地球科学提供降水剖面雷达任务 • 角色和职责
自诞生以来,立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术,因为与同类传统卫星相比,立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快,也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路,例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力,需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看,太赫兹 (THz) 频段(从 0.1 THz 到 10 THz)是一种巨大的频谱资源,可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星,因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽,以及 THz 频率的亚毫米波长,这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而,THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面,THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子(主要是水蒸气)的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此,如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质,因此吸收损耗减少,使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时,由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少,可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面,THz 频率的波长非常小,导致
TEPCE 是一颗 3U 立方体卫星,旨在探索使用电动力推进航天器的可行性。推进力是通过沿着连接两个航天器末端质量的长线(称为系绳)传导电流产生的。当航天器沿其轨道移动时,地球磁场会在磁场和系绳中的电子之间产生洛伦兹力,从而为航天器提供推力。它不需要化学或其他传统燃料源。TEPCE 是首批自给式电动力推进航天器之一。TEPCE 于 2019 年 6 月 25 日搭载 SpaceX Falcon Heavy 火箭发射。这是一艘成功的航天器,展示了可使航天器利用电动力学原理进行机动的机械和电气系统。
NASA STI 计划由机构首席信息官主持运作。该计划负责收集、组织、归档和传播 NASA 的 STI。NASA STI 计划提供对 NASA 技术报告服务器 — 注册 (NTRS Reg) 和 NASA 技术报告服务器 — 公共 (NTRS) 的访问权限,从而提供世界上最大的航空航天科学 STI 集合之一。结果在非 NASA 渠道和 NASA 的 NASA STI 报告系列中发布,其中包括以下报告类型:• 技术出版物。已完成的研究或重要研究阶段的报告,介绍 NASA 计划的结果并包含大量数据或理论分析。包括被认为具有持续参考价值的重要科学和技术数据和信息的汇编。NASA 对应同行评审的正式专业论文,但对手稿长度和图形演示范围的限制不那么严格。• 技术备忘录。初步或具有专门意义的科学和技术发现,例如“快速发布”报告、工作文件和包含最少注释的参考书目。不包含广泛的分析。
请描述您的公司和您要解决的问题:随着进入太空市场的门槛降低,小型卫星的普及度正在迅速提高。采用小型卫星商业模式的公司几乎每天都会出现,他们使用小型卫星提供广泛的服务,包括地球成像、射频监测、甲烷监测、船舶和飞机跟踪等等。所有这些系统都需要一种方法将越来越多的数据从卫星传输到用户。这可以包括从一颗卫星到另一颗卫星的链接,或者从卫星直接到地面的链接。标准方法是使用在有限数量的核准频段内运行的射频发射器。为了满足这一需求,Blue Cubed LLC 提出了一种用于小型卫星通信系统的混合射频和光学架构,这将提供两全其美的解决方案;天气好时提供高速率的光学下行链路,而当光学链路不会关闭时,提供较低速率但有保证的射频下行链路。光学系统还可用于支持卫星之间的光学交联。 Blue Cubed LLC 已从科罗拉多大学博尔德分校获得 X 波段发射器的许可,目前该产品已上市销售。与此同时,Blue Cubed 正在开发高速率空间对空间光学发射器/接收器系统。该系统的光学元件已经开发并正在测试中,而电气元件目前正在开发中。Blue Cubed 已为其高度可制造且可自对准的 Cobalt 光学平台申请了专利。
职位:2015 年 - 东北大学航空航天工程系副教授 2017 年 - 中岛田工程有限公司技术顾问 2017 年 - ALE 有限公司技术顾问 2020 年 - 日本大学空间工程联盟 (UNISEC) 主席 2021 年 - ElevationSpace Inc. 联合创始人/首席技术官