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增材制造前沿
与其预见和准备应对太空任务中可能出现的所有机器故障、事故和其他挑战，不如利用增材制造的灵活性进行“太空制造”（ISM），这似乎是合乎逻辑的。载人航天任务依赖于复杂的设备，其安全运行是一项巨大的挑战。考虑到载人登月和火星任务的绝对距离，从地球运送用于维修和更换丢失设备的备件将需要太多时间。由于设计灵活性高，并且能够直接从计算机辅助模型制造即用型组件，增材制造技术在这种情况下似乎极具吸引力。此外，还需要适当的技术来制造宇航员在月球和火星上长期居住的建筑栖息地以及材料/原料。将设备和材料送入太空的能力不仅非常有限且成本高昂，而且还引发了人们对地球环境问题的担忧。因此，并非所有材料都能从地球运送，人们正在设想利用原地资源的战略，即原地资源利用（ISRU）。对于复杂零件和设备的制造以及大型基础设施，需要开发适当的太空材料加工技术。
2457.pdf
冰晶特性：对于水，如图 1 所示，已制备并成像了几种不同大小的冰。在上图中，将单个水滴放入 LN2 中生成球形冰球（~5 毫米）。中间图使用喷雾沉积形成柔软的冰层。下图来自冷凝，其产生小至 100 m 的晶体尺寸。这种根据挥发物设计冰粒度的能力为潜在的样品请求提供了额外的控制柄。例如，可以为超细材料请求小晶体以进行 ISRU 测试和资源提取。另一个示例是使用更大的 5 毫米冰球在 PSR 内进行流动性测试。对各种挥发物重复此测试过程，包括但不限于 CH3OH、H2S/水、NH3/CH3OH 以及结合 CO2 喷雾系统。为了进行特性分析，我们有一个位于 LN 2 的单独水平冷板和一个位于上方的摄像系统，以便可以测量接近的颗粒尺寸，并在有限熔化的过程中获得测试图像。
COSPAR大会2024
微生物和人类健康监测1A。环境1B的微生物监测。人类的微生物监测1c。缓解航天器系统中微生物生长的生长。行星保护和机组人员健康技术与运营污染控制2A的操作指南。在短期与长期停留2B期间的BioBurden/Transport/Operations。从人类和支持系统2C的微生物/有机释放。净化和验证程序的协议2d。在不同任务阶段2E的隔离设施/方法的设计。随着时间的推移，火星环境条件随着地球微生物的生长2f而变化。 需要进行ISRU和行星保护目标兼容2G的研究。 从留下的废物中可接受的污染水平，包括对通风材料的限制原始2H。 删除（与2B合并。） 2i。 实现“破坏链”的方法2J。 地下冰的全球分布/深度和现存寿命2k的证据。 行星保护要求/目标的演变从机器人前体到人类任务和勘探区域自然运输在火星3a上的自然运输。 确定污染物3B的大气传输所需的测量/模型。 污染物3C地下运输的测量/模型。 杀生物因子对微生物生存/生长/适应3D的影响。 确定可接受的污染率和阈值3E。 火星3F生物的保护机制。随着时间的推移，火星环境条件随着地球微生物的生长2f而变化。需要进行ISRU和行星保护目标兼容2G的研究。从留下的废物中可接受的污染水平，包括对通风材料的限制原始2H。删除（与2B合并。）2i。实现“破坏链”的方法2J。地下冰的全球分布/深度和现存寿命2k的证据。行星保护要求/目标的演变从机器人前体到人类任务和勘探区域自然运输在火星3a上的自然运输。确定污染物3B的大气传输所需的测量/模型。污染物3C地下运输的测量/模型。杀生物因子对微生物生存/生长/适应3D的影响。确定可接受的污染率和阈值3E。火星3F生物的保护机制。火星环境3G降级陆地材料。诱导结构周围的环境条件3H。不可培养物种对杀生物因子的敏感性
通过增强学习
要继续遵循可持续和灵活的道路，NASA需要应对在目的地收集和移动大量岩石的挑战。NASA的Regolith Advanced Surface Systems操作机器人（Rassor）[1]主要旨在挖掘和运送Regolith，以用于现场资源利用率（ISRU）处理。Rassor的设计使其能够有效地收集和存入Regolith，返回收集的处理材料以及无数相关的ISRU活动。要可靠地在月球表面执行这些操作，Rassor软件和感觉系统需要稳健，并最大化从减少的传感器有效载荷中提取的信息。在此，我们介绍了智能可增强的Rassor项目的初步发现[2]。我们创建了减少阶的仿真环境，以通过增强学习和原型状态估计架构来开发自主沟通控制器。强化学习的目的是让代理通过与环境的互动来学习政策（任务策略）。当代理执行诉讼时，会在环境状态下发生更改，并收到数值奖励，该奖励告知代理商是否良好。由于增强学习算法通过反复试验学习，因此模拟是开发和学习的最佳环境。我们开发了两个模拟，第一个是为促进参数选择而开发的2D挖掘模拟，并使用游戏物理发动机开发了3D模拟，以模拟简化的土壤相互作用并增加机器人代理动力学模型的实现。这种3D仿真的开发使得在粒状力学和操作水平上都可以培训其他感应能力和研究。我们探索了各种虚拟传感器有效载荷，以识别启用了有效发掘操作和学习的组合。我们的奖励功能是基于每个步骤授予多少材料。离开挖掘地点并平滑鼓臂的加速度也受到了罚款。我们实施了伪随机传感器，以报告从每个鼓到地面的距离和地面上方的高度，这比现有解决方案更加有效。我们的发现表明，自主行动的强化学习在我们简化的2D环境中学习了3000个培训事件中的可行沟渠策略，并有助于确定所需的感应能力，安排和考虑因素，例如交流时间传感器的位置。未来的工作包括将我们的模拟扩展到更复杂的环境和场景，以及将学习从模拟转移到Rassor 2.0硬件，以在NASA的肯尼迪航天中心的Regolith Test bin中进行部署。
2019 年采矿业峰会的主要内容
第二届采矿空间峰会是由卢森堡航天局 (LSA) 组织的为期一天的研讨会，是 2019 年 10 月 7 日至 11 日在卢森堡组织的以空间资源为中心的系列活动空间资源周 (www.spaceresourcesweek.lu) 的一部分。其他活动包括与国际空间大学 (ISU) 和科罗拉多矿业学院合作举办的空间资源专业课程，以及与欧洲航天局 (ESA) 合作举办的原位资源利用 (ISRU) 研讨会。2019 年采矿空间峰会以上一届活动成果为基础，再次聚焦于推动空间资源利用行业成功的两大关键挑战：(1) SRU 商业模式的可行性和 (2) 关键技术和运营的开发。为了应对这些挑战，空间资源社区与采矿业和石油天然气等陆地产业的合作至关重要。为了促进就这些问题展开富有成效的对话，来自陆地和太空资源行业、金融界和政府界的利益相关者参加了峰会。在一天的时间里，与会者确定并讨论了太空资源行业面临的机遇和挑战。他们还考虑了商业模式、关键技术和运营之间的异同。
最终计划
从今年会议的参会人数众多、主题多样可以看出，这无疑是太空资源界最激动人心的时刻。各方参与者的兴趣现在来自更广泛的目标。世界各地的航天机构和商业航天部门正在针对地月空间、月球、火星和小行星开展结合 ISRU 技术的新研究和项目。当我们齐聚一堂参加这次会议时，人们正在从火星大气中提取氧气，预计今年晚些时候将向月球发射表面勘探设备。一些国家已经制定了商业太空资源勘探和利用的立法，而国际层面正在积极推行更广泛的法律框架。过去几年，许多初创公司纷纷将自己定位在太空资源价值链的各个环节，凸显了人们对这一领域日益增长的兴趣和机遇。由于目前的计划重点关注月球，将其作为机器人和人类新一轮探索的目的地，并为登陆火星铺平道路，因此现在已经足够清楚，太空资源的利用将使进一步探索和太空商业化成为可能。
第二十三届空间资源圆桌会议
现在，各种参与者都对太空资源产生了兴趣，他们有着更广泛的目标。世界各地的航天机构和商业航天部门正在针对地月空间、月球、火星和小行星开展结合 ISRU 技术的新研究和项目。在我们召开这次会议之际，人们正在从火星大气中提取氧气，预计今年将向月球发射表面勘探设备。一些国家已经制定了商业太空资源探索和利用的立法。《阿尔忒弥斯协定》目前包括 25 个国家，这些国家已同意开采和利用太空资源，以支持安全和可持续的太空探索，同时国际层面正在积极推行更广泛的法律框架。大多数大型航空航天公司和过去几年出现的数十家初创公司都将自己定位在太空资源价值链的各个环节，凸显了人们对这一领域日益增长的兴趣和机遇。由于目前的计划重点关注月球，将其作为机器人和人类新一轮探索的目的地，并为登陆火星铺平道路，因此现在非常清楚，利用太空资源将使进一步探索和商业化太空成为可能。
四种月球通信延迟条件下月球地形车（LTV）远程遥控操作研究
首字母缩略词 .cvs Excel codex ⁰ 度 < 小于 % 百分比 ABC Artemis 大本营 ACES 学院颜色编码系统 ANOVA 方差分析 CEL 概念探索实验室 cm 厘米 conops 作战概念 deg 度 DEM 数字环境模型 DOUG 动态机载无处不在的图形 DRATS 沙漠研究和技术研究 DSN 深空网络 DTE 直接对地 EDGE 探索图形 EHP 美国宇航局的舱外活动和人类地面机动计划 ESDMD 探索系统发展任务理事会 EVA 舱外活动 F ANOVA F 值 FOD 异物碎片 FOV 视场 fps 每秒帧数 GUNNS 通用节点网络求解器软件 HAB 栖息地 HDR 高数据速率 HITL 人在回路 hh:mm:ss 小时、分钟、秒 IES 照明工程学会 IMU 惯性测量单元 ISRU 现场资源利用单元 JEOD 约翰逊航天中心工程轨道动力学集团 JSC 约翰逊航天中心 kg 千克 km 公里 kph 公里每小时 千瓦 千瓦时 千瓦每小时 激光雷达 光增强探测与测距
CSMC 2022 预算提交最终版
对太空资源的需求迫在眉睫。目前，NASA 正在建造月球门户空间站，作为未来太空探索任务的门户，并将于 2025 年开放。加拿大已经为该项目投入了高达 20 亿美元的资金，包括新的加拿大臂和其他贡献。能够从门户为火箭提供燃料是未来太空探索的关键。从月球上运送氧化剂燃料（氧气）是一种比从地球运送更经济、更可持续的替代方案，因此 NASA 和其他机构正在争取其国家的支持。中国和俄罗斯也承诺在 2025 年开放月球基地，加速全球时间表。通过提取过程，可以生产出许多有用的衍生产品，例如水、稀有金属和关键矿物，这些产品也很受欢迎，具有国家战略重要性。此外，由于月球风化层已被证明具有很高的源材料利用率，因此可以制造用于太空基础设施的 3D 打印部件。通过使太空中的大规模作业更加可持续和经济实惠，ISRU 将促进地球上同样重要的技术的研究、开发和进步，包括水处理、氢存储、能源生产、机器人技术、3D
格子
1.1 操作概要 传统的轮式移动系统难以爬上 20° 以上的斜坡，这是在月球富含冰的永久阴影陨石坑中实现基于原位资源利用 (ISRU) 的 Artemis 任务架构的关键桥梁 [1]。我们建议，现有的 Artemis 探测器平台可以与月球树遍历有线探索服务架构 (LATTICE) 合作，进入目前无法进入的地形，从而将机器人系统、资源和科学硬件运送进出月球陨石坑。 1.2 建议的解决方案 LATTICE 是一种轻量级、快速部署且长寿命的机器人基础设施和探索系统。我们建议为现有的轮式探测器增加一个驱动模块，以运送可部署的地锚——木桩和电缆。当探测器沿陨石坑壁下降时，这个驱动模块将同时下降并安放一个由木桩支撑的索道。着陆器内部的电缆上预先安装的机器人航天飞机将使用一种新颖的张紧机制穿越陡峭的索道系统。一旦建立，每个 LATTICE 航天飞机将能够反复往返陨石坑底部运送重达 80 公斤的有效载荷，同时其电缆将为内部活动传输电力和数据。为了展示 LATTICE 的基本要素，该团队证明了以下内容：