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长时间气球任务是科学研究和空间技术开发的重要平台。这种系统的热分析对于任务的成功至关重要。尽管科学研究通常在漂浮高度进行,但上升阶段通常不进行操作,而上升阶段会出现极冷条件,这是由于相对风速引起的对流效应以及对流层顶的低温,使这种情况成为一个典型案例。本文对上升过程中的热环境条件进行了深入研究,特别是获得了风、温度和辐射热负荷与高度的关系。该研究基于从不同来源获得的真实数据,包括大气探测、雷达和卫星,以及细致的统计处理。这项研究的重点是欧洲主要的平流层气球发射场之一 Esrange(瑞典),这是瑞典航天公司的中心,分析是在夏季进行的。但是,该方法可以扩展到任何其他位置和时期。例如,研究了水平风对平板的对流效应,并量化了上升阶段的热传递。在这种情况下发现过冷度约为 7 °C,这值得进行专门的分析。
与瑞典接任欧盟总统职位,1月13日,在基鲁纳(Kiruna)的Esrange太空中心开设了新的发射设施就职典礼,参加了I.A.由瑞典国家元首,埃克拉·乌尔苏拉·冯·德莱恩(Ec Ursula von der Leyen)总裁卡尔·十六世·古斯塔夫(King Carl XVI Gustaf)和ESA DG Josef Aschbacher。Esrange是第一个欧洲太空港,可为欧洲土壤中的小卫星发射垂直轨道。自1966年以来,Esrange主持了轨道下发出的火箭和高空气球的发射。现在,可以从Esrange发射小型卫星到Leo的Polar Orbits。此外,新设施可以测试可重复使用的火箭。Arianegroup将对其Themis可重复使用的助推器进行初步测试。此外,ISAR航空航天已经过去了,将继续在Esrange进行微型推出器进行测试。
平流层紫外线成像天文台演示器 (STUDIO) 是一个气球载平台和任务,携带 0.5 米孔径望远镜上的成像微通道板 (MCP) 探测器。STUDIO 目前计划在 2022 年夏季在瑞典 Esrange 上空飞行。有关紫外线 (UV) 探测器的详细信息,请参阅 Conti 等人对本次研讨会的贡献。1 该任务的科学目标是调查银河系平面内的变热致密恒星和耀斑 M 矮星。同时,该任务还充当了多功能和可扩展天文气球平台以及上述 MCP 仪器的演示器。吊舱的设计允许使用不同的仪器或望远镜。此外,它还设计用于执行多次、更长时间的飞行,这是欧洲平流层气球观测站 (ESBO) 计划设想的。
我们处在一个日益两极分化的环境中,尤其是俄罗斯入侵乌克兰。这场进攻性战争的直接后果是全球约 20% 的火箭发射能力消失,对欧洲的太空计划产生了重大影响。这对欧洲来说是一个挑战,但对 SSC 和瑞典来说也是机遇,因为 Spaceport Esrange 拥有新的卫星发射能力。地缘政治的复杂性早已意味着 SSC 退出了不属于公司所有者指示框架的业务(在业务运营中考虑瑞典的外国安全和国防政策利益),这导致了不断调整和在不断增长的市场中出现新的机会,尤其是在国防和安全方面。
为了确保未来任务中一切运行正常,对每个组件和部件进行测试和验证都至关重要。每个测试台都配有可编程逻辑控制器和单独配置的控制柜。它们的大小根据要求而有所不同。30x30 厘米的小盒子足以测试阀门或电池等子组件。然而,要验证火箭发动机,需要更大的测试设施,例如位于瑞典北部城市基律纳附近的 Esrange 航天中心的设施。在那里,Isar Aerospace 的开发工程师使用整个网络,这些网络由相互通信的不同控制柜组成。除了 PLC,还安装了 24V 电源装置、接触器、继电器、变频器、电机控制器和许多安全技术。“仅在 2021 年,我们就设计并自行建造了 20 多个控制柜,”Isar Aerospace 的电气设计师 Marc Rötzer 说道。趋势:仍在增加。
瑞典已承诺对太空基础设施进行广泛投资,旨在将 Esrange 太空中心发展成低地球轨道卫星的发射设施。凭借其发射探空火箭的悠久历史和位于北极圈以北的有利位置,其目标是将重量不超过 150 公斤的小型卫星送入太阳同步轨道。作为扩大太空发射能力的努力的一部分,瑞典正在开展多项相关活动,以承担发射国的角色。瑞典的太空立法正在修订中,与此同时,正在研究太空态势感知 (SSA) 的需求和要求,重点是国家需求和可能的实施。瑞典国防研究局 (FOI) 多年来一直在开展 SSA 研究活动,主要从国家角度进行。本文旨在回顾当前国家实施的太空计划,特别是与 SSA 相关的计划,并讨论我们认为未来 SSA 中必不可少的国家组成部分。提出了如何实施完整 SSA 系统的三步计划,从简单的设置(基于开放数据的空间物体目录)开始,最终发展成为一个全面的系统,包括数据处理、校准、传感器调度、派生用户服务以及可能专用的国家传感器等组件。
X射线极化设置为打开一个新窗口,进入高能的天文来源,例如中子星和黑洞。2021年末,IXPE(基于卫星的软X射线仪)即将推出的IXPE和XL-Calibur(2022年气球 - 播种硬X射线极性计)的发射很快将提供敏感的X射线极化测量值。这些测量值可用于研究中子恒星周围的强磁场。从中子恒星发出的X射线光子的极化受到血浆和可能的真空双向效应的强烈影响。两种各向异性都是由于较大的磁场强度而诱导的,并取决于极化矢量和局部磁场的相对方向。因此,X射线极化的测量将对恒星周围的磁场配置提供强大的约束。此外,极化还可以为存在真空双折射的长期实验确认。这种现象是对量子电动力学的长期预测,是外部磁场中真空波动引起的。在本演讲中,我将强调如何使用XL-Calibur的独特功能在2022年夏季从瑞典Esrange飞行期间,使用XL-Calibur的独特功能来研究中子星磁场。
红色风筝©是一种在一吨净爆炸物质量中的市售,连续产生的固体推进剂发声的火箭电机。它是为了响应科学界对高性能发声火箭车的持续需求而开发的。红色风筝的主要目的是用作军事盈余和商业第二阶段的强大助推器,但是当由更大的电动机或另一个红色风筝加强时,也可以用作维持者。典型的有效载荷范围为200至600公斤。在针对微重力研究量身定制的任务设计中使用时,典型的上流范围在250至300公里之间,而高音群落的需求可以通过抑制的轨迹设计来满足,通常在30至60 km的高度带中以6至9的水平飞行提供水平飞行。在2017年的A阶段定义研究之后,德国航空航天中心DLR于2020年签约拜仁 - 卫生馆,用于开发和制造红色风筝电机,最初提供30个串行单位。在初步设计和材料选择阶段,机械,烟火和电气子系统的地面测试之后。最后,在2023年8月在Esrange太空中心成功测试了两个完整的鉴定电动机,在完成严格的热循环和机械振动代表方案之后,测试模型降低了操作温度信封的上和下限,在处理,运输和飞行过程中预期的负载代表。成功获得资格后,启动了串行生产,并于2023年11月从安安空航天中心(AndøyaSpace Center)从安德尼(Andøya)航天中心(AndøyaSpace Center)发行了串行电动机。本文总结了电动机性能,系统设计的各个方面,资格计划及其在主动和未来的发声火箭车中的应用范围。
高度范围50-130 km的地球的中层和较低的热层是我们大气中的一个迷人部分。辐射,动力学,微物理和化学过程之间的复杂相互作用产生了几种突出现象,其中许多以中间区域为中心(80-100 km)。这些现象包括夜光云,极性的夏季回声,气象材料的消融和转化以及地球的气流。强烈分层和小规模相互作用是这些现象和中间区域的常见特征。为了在相关的空间尺度上研究相互作用,声音火箭的原位测量对于中层研究至关重要。本文提出了用于发声火箭的新测量技术和分析方法,从而有助于提高我们对这一偏远大气的理解。考虑到需要以1 km/s的典型火箭速度进行测量,因此既有选择性,敏感,精心校准的仪器的设计,又是由于空气动力学影响而引起的。本论文包括对气象颗粒的影响和采样技术的定量空气动力学分析,揭示了由于粒子流动而引起的明显尺寸歧视。对中层冰颗粒种群的光学技术,从而产生了基于短紫外线波长下MIE散射的较小颗粒的仪器概念。此处介绍的工作还为2010年7月的Esrange即将到来的Phocus Rocket运动提供了重要的预研究。火箭传播的共振荧光测量原子氧是严格评估的,从而导致基于O 2气流排放的光度计的新校准概念。phocus(夏季上层中的颗粒,氢和氧化学)将解决三个主要的中层参与者之间的相互作用:陨石烟,夜光云和气相化学。
