灰尘会通过多种方式损坏硬件。第一种是灰尘进入刚体机构元件之间的间隙。由于风化层的特性(将在下一节中进一步描述),这种侵入会增加运动副的摩擦,在某些情况下,甚至会完全堵塞它们。传统的方法是将接头密封起来,使其与尘土环境隔绝。然而,正如阿波罗的经验所表明的那样,月球尘埃的磨蚀特性往往会破坏密封 [1]。这意味着传统的密封件容易损坏,并且可能只是推迟了受保护的运动副中不可避免的摩擦增加。灰尘磨损也会对预期保持光滑的表面产生负面影响,例如宇航服的护目镜、太阳能电池板、热涂层、传感器表面等 [4]。热表面会因灰尘而退化,不仅是通过磨损,还通过灰尘堆积,因为它会改变热发射率和/或有效暴露表面 [2]。最后,导电元件可能因累积电荷的破坏性介电放电而受到严重损坏,包括敏感的微电子元件。正如所证明的,与灰尘有关的损坏机制差别很大,因此需要针对灰尘缓解挑战的定制解决方案。
•Jennifer Edmunson博士-MSFC PM MMPACT•Frank Ledbetter博士 - 太空制造业中的中小企业(ISM)和MMPACT•Mike Fiske•Mike Fiske - Jacobs/MSFC元素LEAD MMPACT/OLYMPUS/OLYMPUS•MIKE EFFINGER•MIKE EFFINGER - MSFC Electer -MSCCATS MSCCATS•MSFOTART -TRACICAT•MSFOTICY -JOHN TRACICAT•JOHN TRACICAT•JOHN TRACICAT•JOHN TRACICAT•MSFCICT•JOHN TRACICAT• (PT)高级制造•Mark Hilburger博士 - PT发掘,施工和装备•Jason Ballard - 首席执行官Icon Technologies•Evan Jensen - Evan Jensen - Icon PM MMPACT•搜索+ -Icon/MMPACT LUNAR LUNAR LUNAR建筑设计概念•Bjarke Ingels Group -iCon/mmpact lunar架构概念•彼得·柯林斯(Peter Collins) - 宾夕法尼亚州立水泥和地球聚合物
过去,月球探测任务几乎完全依赖于直接对地 (DTE) 通信,同时使用来自地球的测距辐射测量进行导航。早在阿波罗任务初期(Farquhar,1971),月球中继基础设施的优势就已初见端倪,中国嫦娥四号任务最近的月球背面着陆也证明了这一点(Gao 等人,2019;后者专注于将遥测数据传送到地面,而不是提供独立的轨道确定和导航解决方案)。月球探测任务数量的增长趋势正在产生部署月球通信和导航基础设施以支持国际社会的需求。这反过来又可以成为更多公共和私人全球地月计划的催化剂。
月球背面科学的潜力:由于月球背面不受地球无线电传输的影响,因此它是天文学家放置射电望远镜的理想位置。此次任务还包括在南极背面发射相当多的着陆器和探测车。例如,向南极-艾肯盆地发射样品返回任务将为有关月球内部的科学信息提供宝贵材料。 ITU-R RA.479-5 参考文献 [41] 中关于月球屏蔽区的内容指出:“300 MHz 至 2 GHz 之间的频率应保留给射电天文学”。ITU《无线电规则》第 22 条第 V 节 [39] 专门用于保护 SZM 中的射电天文学,要求与射电天文学进行协调,即使在 ITU《无线电规则》第 4.4 条框架内以不干扰为基础提出申请时也是如此。鉴于上述情况,我们在月球空间通信研究中必须考虑某些架构要求:
加拿大月球探索加速器计划 (LEAP) 探测车任务 (LRM):探索、收集、克服和启发。CE. Morisset 1、M. Picard 1 和 F. Moroso 1,1 加拿大航天局,6767 Route de l'Aéroport,St. Hubert,QC,J3Y 8Y9,加拿大(caroline-emmanuelle.morisset@asc-csa.gc.ca、martin.picard@asc- csa.gc.ca、franco.moroso@asc-csa.gc.ca)。简介:2019 年,加拿大政府宣布了一项新的月球探索加速器计划 (LEAP),将在五年内投资 1.5 亿美元。其目的是通过在月球轨道、月球表面或更远的深空提供技术开发、科学和任务机会,扩大加拿大的太空部门,特别是中小型企业,并为未来的探索任务做好准备。月球车任务(LRM)是 LEAP 的一部分,旨在开发与月球机动系统和月球表面科学研究相关的空间技术。LRM 的主要重点将主要是用作加拿大工业和学术界未来月球车任务能力的前馈演示,此外还将进行机会性科学研究和促进公众参与。任务摘要:该任务将包括在未来 5 年内将一个 30 公斤级的月球车(包括有效载荷)着陆在月球南极,以展示关键技术并完成有意义的月球科学研究。将容纳至少两个科学有效载荷:一个加拿大的,一个美国的。科学目标将与一个或所有 LEAP 科学主题保持一致:(1)了解你的环境; (2) 资源勘探;(3) 宇航员的安全和健康。该探测器将通过商业月球有效载荷服务 (CLPS) 计划与美国国家航空航天局合作运送到月球表面。
Dilan E. Francisco 随着许多航天器成功抵达火星,未来载人登陆火星的可能性比公众想象的要近。然而,实现这一目标的步骤始于月球及其环境。任何长期载人航天探险都需要一个月球基地作为基础。与地球相比,月球对人类健康和生存的危害要大得多。环境含有辐射和月球尘埃,这些已被证明对普通人类是致命的。此外,月球上的土壤无法提供种子和农作物生长所需的营养。出于上述原因,工程师必须提供一个可以容纳和维持宇航员生命的结构。已经研究和开发了几种月球材料作为可能的月球建筑选择,例如铸造风化层和月球混凝土。然而,需要进行进一步的研究,以充分保护宇航员免受太空中所有可能的危险。因此,研发的下一步是通过增材制造和纤维实施来改进已知的建筑选择。玄武岩是一种地球模拟物,具有与月球风化层相似的材料特性,使其成为月球建筑研究的可行资源。用于研究月球风化层改进的程序是 ANSYS 的静态结构特征。具体来说,应用拉伸、压缩和 3 点弯曲测试将得到应力和应变结果,可将其与纯铸造风化层的基线数据进行比较。通过创建玄武岩纤维并将其放入铸造风化层基质中,可以看出,所创建的复合材料比以前更具延展性,而应力值在施加恒定力的情况下略有下降。因此,可以改进已知的加工风化层。此外,未来的技术和研究将进一步改善铸造风化层所包含的方面。
为了实现人类在月球上的可持续、永久存在,NASA 必须提供安全避难所,以保护宇航员和设备免受辐射、极端高温和微流星体 (MM) 的伤害。规划和开发一个强大的安全避难所包括审查 NASA 在场地准备、挖掘、风化层转移、地面作业、自主监测和维护、先进制造和现场资源利用 (ISRU) 方面的活动,以确定实施安全避难所的最佳方法。这些 NASA 活动是作为 NASA 兰利进行的一项贸易研究的一部分进行审查的,旨在评估技术需求和估计的技术就绪水平 (TRL)。本文全面回顾了月球安全避难所的建立和维持运营中的作用和自主水平。
随着长期月球探索和居住的追求越来越接近现实,人们正在广泛努力有效减轻月球表面尘埃的污染和渗透。这种尘埃对人类有害,往往会顽固地粘附在所有暴露的表面上,导致性能问题并最终导致失败。虽然已经开发了几种主动和被动技术来应对这一挑战,但评估这些技术在实际月球环境中的性能极其重要。风化层粘附特性 (RAC) 实验有效载荷为这种评估提供了重要机会。RAC 有效载荷由 Alpha Space 为美国国家航空航天局 (NASA) 设计,计划于 2023 年搭乘 Firefly Aerospace Blue Ghost 着陆器飞往月球。由于可用于此次任务的材料数量有限,因此做出明智的选择至关重要。NASA 兰利研究中心选择了两种聚合物、一种碳纤维增强复合材料和一种金属合金作为多样化的结构材料。每种材料都使用激光烧蚀图案进行地形修改。本文简要介绍了此次月球表面实验所选用的被动式除尘材料和表面的选择和测试程序以及获得的一些结果。
• 开发探索技术,通过配套设施和商品实现充满活力的太空经济 • 可持续电源和其他地面设施,以实现持续的月球和火星表面作业。 • 可扩展的 ISRU 生产/利用能力,包括月球和火星表面的可持续商品。 • 能够在极端月球和火星环境中生存的技术。 • 利用现场资源,针对着陆垫/结构/可居住建筑的自主挖掘、建造和装配能力。 • 利用先进的居住系统技术实现长期人类探索任务。