问题3和4:阅读下面给出的简短段落,并回答以下两个问题。太空中的第一个人是苏联宇航员尤里·加加林(Yuri Gagarin),他于1961年4月12日在持续108分钟的飞行中围绕地球围绕着一个轨道。三周后,美国宇航局将宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard)推向了太空,而不是在轨道飞行中,而是在轨道轨迹上,这是一场飞向太空的飞行,但并非一路绕过地球。除了推出第一颗人造卫星,太空中的第一只狗,也是第一批太空人类之外,苏联还取得了其他太空里程碑,例如在美国之前,例如卢娜2(Luna 2),这是1959年在1959年击中月球的对象,这是第一个苏联人类的使命,这是苏联人类在地球周围的第一个空间,第一个空间,以及第一个空间,以及第一个妇女,也是一个妇女。在1960年代,美国国家航空航天局(NASA)朝着肯尼迪(Kennedy)总统的目标取得了进步,即与Project Gemini和Project Apollo将人类登上月球,后者将宇航员带入月球周围的轨道,并在1968年至1972年之间。在1969年,美国将第一批宇航员送往Apollo11上的月球,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)成为第一个踏上表面的人。在登陆任务中,宇航员收集了科学家仍在研究以了解月球的岩石和月球灰尘样本。NASA的Skylab空间站是第一个轨道实验室,宇航员和科学家研究地球以及太空飞行对人体的影响。在1970年代,美国宇航局还进行了维京项目,其中两个探针降落在火星上,拍摄了许多照片,检查了火星表面环境的化学,并测试了火星泥土(称为Regolith)是否存在微生物。
近年来,对月球的探索已成为私营和政府机构非常感兴趣的话题。ispace 的目标是通过利用月球资源和扩大我们在太空的存在,成为私营企业获得月球新商机的推动者。极地冰探测器 (PIE) 是一项原位资源利用 (ISRU) 探索任务,旨在寻找和描述月球极地地区的潜在水冰沉积物。在本项目的范围内,将讨论月球车热控制系统的开发。PIE 利用 ispace 开发并经过飞行认证的 Team HAKUTO 的 SORATO 月球车。本文探讨了三个关键领域的发现:月球极地永久阴影区 (PSR) 的运行、月球车系统的热控制设计和月球环境建模。对月球极地地区的热建模特别关注表面特性的识别、月球风化层特征和环境通量的建模。研究了运行任务约束,例如冷却速率和加热器功率要求。热设计理念旨在通过将探测车与地面分离、减少热损失和管理传导路径来最大限度地利用被动控制手段。研究了较大的温度波动引起的机械问题。对于操作范围较窄的元件,如电池、电机和外部安装元件,考虑了主动控制手段。概述了探测车热设计挑战和使 PSR 运行的初步发现。
简介:对月球挥发物的研究可以提供有关陆地行星,尤其是地球的起源和演变的重要见解。尽管地质过程已经破坏了地球早期的早期结构证据,但月亮仍保留了较早时期的信息。此外,被困在月球杆上的挥发物可以提供从各种来源(包括彗星,小行星,太阳风相互作用和内部量大)的太阳系挥发物的前提记录。尽管Artemis计划和商业月球支付服务(CLP)提供了前所未有的研究,以研究月球并获得有关我们太阳系的见解,但这些计划下的任何降落都将释放大量的非本地票价。这些挥发物可以在Lunar表面上运输,并沉积在冷陷阱中,影响了本地挥发物的测量结果1。从着陆器羽流中的结果物种之一是水蒸气,无论是在数量及其与月球岩石的相互作用方面。多项研究模拟了水分子从着陆器排气到月球岩石的吸附,并在时间2-4的时间内将其亚分子解吸到月球层。但是,我们没有太多的实验数据来验证假设并证实了这些模型中的任何一个。高度敏感,对挥发物的原位测量对于更好地理解羽状表面相互作用(PSI)和着陆器产生的挥发物的影响。
2.1 简介 3 2.2 解决方案 3 2.3 任务场景 4 3.1 技术概述 6 3.2 设计和优化 6 3.2.1 金属板合金的选择 7 3.2.2 金属板厚度的选择 7 3.2.3 充气压力的选择 7 3.2.4 二维金属板形状的选择 7 3.2.5 设计预测和优化的有限元应力分析方法 8 3.2.6 制造技术 8 3.2.7 充气技术 9 3.2.8 耐磨性 9 3.2.9 目标储存温度和压力的选择 9 3.2.10 风化层热性能验证 10 3.2.11 抗热梯度 12 3.2.12 埋藏深度的选择 12 3.3 测试方法 13 3.4 利益相关者13 3.5 风险管理 14 4.1 概述 16 4.2 验证测试 16 4.2.1 标准化充气压力 16 4.2.3 真空测试 18 4.2.4 低温储存 18 4.2.5 微陨石撞击与金属可修复性 19 4.2.7 焊接可靠性 20 4.2.8 强度测试 21 4.2.8 退火对碳钢的影响 21 5.1 未来发展路径 23 5.1.1 进一步的可靠性测试 23 5.1.2 大型模块测试的可扩展性 23 5.1.3 月球上焊接 23 5.1.4 Artemis 基地低温系统集成 23 5.1.5 地下模块的挖掘/安装 23 5.1.6 优化热管理低温学 24 5.1.7 NASA 组织 Artemis 基地资源的热管理 24 5.1.8 优化 METALS 几何结构以实现高效填充 24 5.1.9 传热实验 24 6.1 项目领导与管理 25
摘要 联合国 2030 年可持续发展议程以 17 项可持续发展目标为基础,包含 169 个具体目标和指标。空间科学、技术及其应用可以提供广泛的解决方案,帮助实现可持续发展目标,从而有助于实现经济、社会和环境可持续发展。本文从政策、战略和技术三个不同角度探讨了空间活动的贡献。它侧重于与可持续发展目标相关的一组挑战,即全球健康、水、能源和城市发展。拟议的战略视角考虑了跨学科、衍生和衍生转移、开放式创新过程和整体可持续性等因素。太空探索计划通常围绕太空任务要求和技术构思,其成熟度可使其纳入计划的技术路线图。因此,本文讨论了此类路线图如何更好地整合与地球可持续性相关的政策和战略方面。如果一个系统设计得有效,可以在太空中运行,同时又能实现地球的可持续发展,那会怎样?关键使能技术(大数据、人工智能系统、先进机器人)的进一步融合,开启了探索其他星球的新纪元,在这些星球上,自主性是基本要求。同时,这些发展可以成为地球未来发展不可或缺的一部分,为未来公民提供智能解决方案,并开辟与这些衍生产品相关的新业务领域。例如,增材制造技术的开发将简化机械零件的生产及其物流链。然而,它也将在更大范围内开辟新的思维方式,例如使用当地材料(如月球风化层或地球沙子)建造建筑物和结构。其他例子包括
尽管奖金 4,000 万美元的 Google Lunar X-Prize 未能于 2018 年将私人资助的月球车送上月球并行驶 0.5 公里,但仍有几项重大月球任务正在筹划中。尽管如此,两大竞争对手 Moon Express 和 Astrobotic 以及新来者 Blue Origin 仍在积极制定私人月球资产开发计划。更雄心勃勃的是,SpaceX 计划在 2023 年使用猎鹰重型火箭和龙飞船将两名付费游客送上月球。近期还有几项政府资助的月球任务计划。NASA 的努力集中在深空门户上,这是一个绕月轨道运行的空间站,将支持宇航员指挥月球表面的机器人资产。最终,它将扩大到包括一个月球表面基地,最有可能是在月球南极。欧空局的月球村是一个人机月球基础设施,其概念类似于国际南极基地,旨在满足多个政府和私营部门的目标(Crawford,2017)。从纯科学的角度来看,开发支持载人探索计划的基础设施可用于促进无法以其他方式进行的科学研究(Crawford,2001)。月球村基础设施将允许进行复杂的探索活动,从对保存在风化层中的地球埋藏样本进行天体生物学研究到独特的天文观测,尤其是从月球背面进行的射电望远镜观测。然而,科学不会成为月球村的驱动力,而是出于政府的战略和/或商业原因。无论如何,原位资源(ISRU)对于确保月球的可持续性至关重要。俄罗斯和欧洲的 Luna 27 号联合任务旨在展示 ISRU 技术,与最近取消的美国月球资源勘探者任务有许多相似之处
极紫外光刻 (EUVL) 是一种集成电路 (IC) 制造技术 [1]。该技术使用波长为 13.5 nm 的 EUV 光将光掩模 (也称为掩膜版) 上的图案转移到晶圆上的感光光刻胶上 [2]。鉴于 IC 特征尺寸 < 20 nm,> 20 nm 掩膜版表面上的任何颗粒都会导致印刷图案缺陷 [3]。因此,控制这些纳米颗粒的释放和传输对于 EUVL 至关重要 [4]。EUVL 过程 [5] 在低压氢气环境中进行,以防止镜子氧化和碳生长。EUV 辐射的吸收会导致 EUV 诱导氢等离子体的形成。它由两部分组成:快光电子(E∼70eV)和体等离子体(ne∼108cm−3,Te∼0.5eV)。快电子和等离子体都会给它们能够到达的表面充电。有多项实验[6–8]报道,具有相似参数的等离子体和电子束可以从表面掀起灰尘颗粒。1992年,Sheridan等人[6]观察了介电灰尘从一个被氧化层覆盖的铝球上脱落,该铝球同时暴露在等离子体和电子束中。根据报道的假设(后来得到扩展[9]),粒子被等离子体带电,并被等离子体鞘层的电场掀起。2006年,Flanagan和Goree[7]对一个被风化层覆盖的玻璃球重复了Sheridan的实验,得到了同样的灰尘脱落现象。王等人 [8] 研究了在等离子体、电子束、它们的组合和紫外线辐射的影响下,风化层颗粒堆的浮起。根据已开发的“贴片电荷模型”,电子渗透到颗粒之间的空腔中,借助二次电子发射给隐藏的表面充电,然后
本文件中使用的首字母缩略词和缩写定义如下。 AC-10 Aerocube-10 ACCESS 可直立空间结构装配概念 ACME 带移动炮位增材制造 AFRL 空军研究实验室 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 改进型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS 加快空间站实验处理 FARE 流体采集和补给实验 FDM 熔融沉积成型 FREND 前端机器人启用近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAM 空间维修、组装和制造 ISFR 现场制造和维修 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 ISSI 智能空间系统接口 JEM 日本实验模块 JEM-RMS 日本实验模块遥控操作系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球附着节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧 LSMS 轻型表面操纵系统 MAMBA 金属先进制造 机器人辅助组装 MER 火星探测探测器
AC-10 Aerocube-10 可直立空间结构的接入组装概念 ACME 带移动炮位的增材建造 AFRL 空军研究实验室 AgMan 空间系统敏捷制造 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 BONSAI 通过高级集成实现的在轨系统总线复制品 CAVE 协作式自动驾驶汽车环境 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 DeSeL 可展开结构实验室 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 进化型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示的报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS Xpedite空间站实验处理 FARE 流体采集与补给实验 FASER 现场与空间实验机器人 FDM 熔融沉积建模 FREND 前端机器人实现近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月球氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAAC 自主自适应看护综合系统 ISFR 现场制造与修复 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 Issl 智能空间系统接口 JEM-EF 日本实验模块——暴露设施 JEM-RMS 日本实验模块遥控系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球连接节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧
“我们很高兴与高效AI Technologies的领导者Edgecortix合作,” Ispace的创始人兼首席执行官Takeshi Hakamada说。“我们相信我们可以共同努力,我们可以开发和改善Cislunar环境的技术,从而克服月球上发现的挑战。” Edgecortix的首席执行官兼创始人Sakyasingha Dasgupta说:“我们很高兴与ISPACE合作制定一项战略计划,以将我们的Sakura-II AI特异性处理器整合到Cislunar Systems中。”“空间是边缘计算的最终边界,我们渴望支持ISPACE的使命,以增强AI任务期间AI工作量的智力,效率和有效性。” 1月,Edgecortix宣布,NASA认为其Sakura-I AI ACELERATOR平台适合于包括在地球轨道和月球表面在内的太空任务,表现出较高的辐射弹性,并证明其技术。NASA电子零件和包装程序(NEPP)在Edgecortix的AI加速器上执行了两个测试阶段,使其受到质子和重离子辐射的影响,以评估其在太空样环境中承受辐射影响的能力。委托NEPP测试计划促进了实现太空自主权的目标。目前,ISPACE正在积极操作SMBC X Hakuto-R Venture Moon Mission 2,在其低能量,高效的轨迹中返回有价值的数据到月球。弹性Lunar Lander在2025年2月15日成功完成了月球飞越,到达其最接近的点,于2025年2月14日22:43 UTC。未来的任务Ispace通过其在日本,美国和卢森堡的三个业务部门利用其全球影响力,以同时发展即将到来的任务。Mission 2,由2025年1月15日发射的Ispace Japan领导,由弹性Lunar Lander发行,于2025年2月15日完成了Lunar Flyby,目前正登上月球。在任务期间,顽强的微型流浪者将部署在月球表面上,以对月球表面进行雷果石提取以及迁移率进行技术证明。Mission 3,首次亮相Apex 1.0 Lunar Lander,由Ispace-U.S领导。并预计将于2026年推出。该公司的第四任任务(将使用目前在日本设计的3系列Lander)计划于2027年推出。
