当NASA的太空发射系统(SLS)火箭在2021年与Orion Crew车辆发射时,它将为NASA的目标奠定基础,即在Artemis计划的一部分中登陆第一位女士和下一个男人。第一次航班 - Artemis I-也将标志着Smallsats的里程碑。13个6u立方体显示在Artemis I飞行中,这是第一架立方体的舰队,作为乘车场的乘车机会。(NASA的第一个Cubesats到Deep Space,Twin Mars Cube One [Marco]航天器是Insight Mars Lander Mission不可或缺的一部分)。Artemis I Cubesat明确代表了各种各样的Smallsats,执行了一系列科学任务和技术演示。来自NASA,国际合作伙伴,学术界和行业的有效载荷将执行各种实验。几个小萨特人将执行以月球为重点的任务,这些任务可能会返回数据,以解决该机构的月球勘探计划中的战略知识差距(SKG)。的确,Artemis I Cubesats将在该机构21世纪Lunar计划的先锋队中。Artemis I任务将产生数据,以支持太空辐射意识,船员着陆和现场资源利用,有助于支持持续的人月球存在。几个Artemis I Cubesats正在展示新技术,包括推进功能。在Artemis I Cubesats中,是NASA的Cube Question挑战的三个,这是百年挑战计划的一部分。这三个任务将在达到特定技术发展目标的同时争夺奖金。日本和意大利太空机构的有效载荷为国际参与Artemis计划提供了早期机会。学生参与几乎一半的有效载荷允许STEM与NASA的Artemis计划互动。Artemis I Flight的SLS Block 1车辆由几个元素运送到肯尼迪航天中心(KSC),并准备堆叠和集成。该程序的新开发,即212英尺的核心阶段,其安装了四个RS-25发动机目前在Stennis Space Center(SSC)进行“绿色运行”测试。在绿色运行测试活动之后,舞台将运送到KSC,在那里它将与其余车辆集成,包括上层阶段适配器,其中Artemis I Smallsats将被容纳。
然而,对于较大的立方体卫星和改进型一次性运载火箭 (EELV) 次级有效载荷适配器 (ESPA) 小型卫星,由铝合金制成的传统加工组件仍然有其主要结构用途。次级结构(例如太阳能电池板、隔热毯和子系统)连接到主要结构。它们独立存在,几乎不传递关键结构载荷。当主要结构发生故障时,任务将发生灾难性故障。虽然次级结构故障通常不会影响航天器的完整性,但它会对整个任务产生重大影响。这些结构类别可以作为一个很好的参考,但对于特别受体积限制的小型航天器来说可能很难区分。对于小型卫星来说尤其如此,因为这些航天器的功能可能与全尺寸总线相似,但分配器或部署环提供的体积成为制约因素。因此,结构部件必须尽可能提高体积效率。主要结构部件需要发挥多种功能,以最大限度地提高体积效率。这些功能可能包括热管理、辐射屏蔽、压力控制,甚至应变驱动。这些功能通常分配给大型航天器的二级结构部件。
Terma 地面段套件 (TGSS) 为用户提供一套全面的产品,形成用于卫星测试和操作的端到端解决方案。TGSS 产品已部署在 30 多个高端任务中(即 EO、科学、电信 - 民用和军用),性能强大且不断发展和改进。TGSS 遵守事实上的行业标准,适用于小型卫星、复杂航天器(单独或大型星座)。
I. 引言随着火星立方体一号 (MarCO) 任务的成功和小型化技术的进步,小型卫星不再局限于在低地球轨道 (LEO) 运行。相反,通过低推力小型卫星进行深空探索、技术演示和有针对性的科学任务可能很快就会成为现实。事实上,即将到来的任务,如月球冰立方、LunaH-map 和 NEA Scout,将把小型卫星作为次要有效载荷搭载在 Artemis 1 上,部署到多体重力环境内的各种位置[1-3]。然而,混沌多体系统中航天器的轨迹和机动设计本质上是一个高维问题,而且由于结合了与低推力小型卫星相关的约束而变得更加复杂:有限的推进能力、运行调度约束以及固定但不确定的初始条件。虽然存在多种基于最优控制和动态系统理论 (DST) 的数值方法,用于在多体系统的近似动力学模型中构建低推力轨迹和机动剖面,但自主和稳健设计策略的开发需要一种替代方法。强化学习 (RL) 是天体动力学界越来越感兴趣的一类用于实现轨迹和机动设计的自主性的算法。RL 算法通常涉及代理与环境交互,通过对动态状态采取行动来最大化奖励函数。代理会探索环境,直到确定了决定每个状态下最佳动作的策略。如果制定得当,这些算法可以探索许多状态-动作对以确定最佳动作,同时限制对次优动作的探索。RL 方法已用于天体动力学中各种应用和动力学模型的轨迹和机动设计。例如,Dachwald 探索使用人工神经网络和进化算法设计配备低推力航天器到水星的转移 [ 4 ]。Das-Stuart、Howell 和 Folta 近期提出的方法利用 RL 和基本动力学结构来设计圆形限制三体问题 (CR3BP) 中周期轨道之间的复杂转移轨迹 [ 5 ]。此外,Scorsoglio、Furfaro、Linares 和 Massari 还使用演员-评论家深度强化学习 (DRL) 方法来开发地月空间近直线轨道航天器的对接机动 [ 6 ]。最近,Miller 和 Linares 应用著名的近端策略优化 (PPO) 算法来设计地月系统中遥远逆行轨道之间的转移,通过 CR3BP 进行建模 [ 7 ]。这些研究的成功为天体动力学界继续探索和扩展 RL 在多体轨迹设计策略中的应用奠定了宝贵的基础。具体来说,本文以这些先前的研究为基础,重点关注实施基于 RL 的轨迹设计方法的一个重要组成部分:制定一个奖励函数,该函数既反映了设计目标,也反映了影响恢复机动轮廓操作可行性的约束。该分析是在低推力 SmallSat 的轨迹设计背景下进行的,以快速访问位于与 CR3BP 中的周期轨道相关的稳定流形上的附近参考轨迹。
发言人:Dave Franklin (Astrion)、James Lisowski (SciTec)、Rob Mitrevski (L3 Harris)、Mike Corriea (Lockheed-Martin)、Col Robert Davis (USSF) 1430 – 1445 休息 1445 – 1530 小组讨论 / 未来技术 USSF 的新兴技术。本次会议介绍了可能对太空系统和运营产生重大影响的新兴硬件技术。示例主题包括传感器小型化、人工智能和相关技术的进步,这些技术正在扩大小型卫星和立方体卫星的实用性。小组讨论。会议赞助商:KBR
由 Pam Lincoln (SPA) 介绍 主持人:Col Bobby Schmitt (Del 4) 发言人:Dave Franklin (Astrion)、James Lisowski (SciTec)、Rob Mitrevski (L3 Harris)、Mike Corriea (Lockheed-Martin)、Col Robert Davis (USSF) 1430 – 1445 休息 1445 – 1530 小组讨论 / 未来技术 USSF 的新兴技术。本次会议介绍了可能对太空系统和运营产生重大影响的新兴硬件技术。示例主题包括传感器小型化、人工智能和相关技术的进步,这些技术正在扩大小型卫星和立方体卫星的实用性。小组讨论。会议赞助商:KBR
Smallsats行业的发展和新颖的板载仪器的新颖多样性越来越多地导致了太空机制的小型化。除了较小的尺寸之外,成本的减少和市场的时间也成为空间系统中使用的重复组件的主要目标。使用了各种新应用,步进电动机也更广泛地使用,因为它们带来了关键功能,例如使用步骤计数和开放环控制大大降低了系统的复杂性和成本。在对兼容太空应用兼容的步进电动机进行了彻底的审查之后,在尺寸范围很小的范围内,尤其是在欧洲市场上发现了重要的产品可用性。因此,在整个协调档案[1]中,欧洲航天局(ESA)希望增加与太空环境兼容的可用步进电动机家族。1。执行器选择
对于小型卫星社区,使用传统实践建立新的卫星星座可能会很昂贵,需要长时间的表现,并且在逻辑上很难完成。已经使用涉及多个独立发射的成员卫星的方法建立了大多数现有的卫星星座。一种可以使小型卫星社区更容易执行涉及其星座的任务的方法是实施使用基于立方体的架构启动的旋转动量交换系绳部署系统,该系统将用于将较小的板上卫星部署到自己的轨道上以支撑恒星。最近的研究集中在评估设计,建立和维持扎根部署的星座中所涉及的主要管理参数和关系。这些参数和关系对于开发潜在星座任务的总体体系结构是必要的,并正在以一种方式进行研究,以确定支持航天器的最佳实践,不仅在Smallsats的水平上,而且对所有规模,数量,位置,位置和应用。
由于运载火箭的运载能力通常超过主要航天器的要求,因此通常有足够的质量、体积和其他性能裕度来容纳次级小型航天器。小型卫星可以利用这种剩余容量,以经济高效的方式将多个小型航天器运送到太空。适配器和分配器市场规模庞大,可以紧凑地将多个小型航天器安置在现有的发射器上。这些技术为发射器和部署机制提供了结构连接。这种方法被称为“拼车”,仍然是将小型航天器送入轨道的主要方式。术语“拼车”和“托管有效载荷”有时可以互换使用,但它们之间存在明显而微妙的差异;托管有效载荷服务为共享平台上的有效载荷提供进入预定轨道的空间,而拼车服务为集成到运载火箭或分离系统上的专用航天器提供空间。有关托管有效载荷的更多信息,建议读者阅读本报告的完整航天器平台章节。
对于MEP和行星科学来说,最紧迫的问题之一是,是否可以通过被认为是“低成本”的任务来实现高优先科学。这个研讨会以肯定的肯定回答了这个问题。具体来说,研讨会参与者介绍了一组多样化的高影响力的科学任务和概念。The Lessons Learned in Low-Cost Mission Implementation panel discussed the current development or execution of Mars missions consisting of ride-along payloads (e.g., the Mars Ingenuity Helicopter), rideshare-launched SmallSats or small- launch CubeSats (Mars Cube One [MarCO], Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers [EscaPADE]), and larger international satellites (e.g., the阿联酋火星任务)的成本从约2000万美元到3.5亿美元不等。小组成员还讨论了当前和未来的月球任务(Lunar Polar氢映射器[Lunah-Map],Lunar Trailblazer,Commercial Landers)在亚发现成本上限,因为火星任务中也可以实施大量的月球任务的技术和仪器。由多个研讨会参与者的演讲还提出了可靠的方法来使用成熟的仪器和飞行系统技术和任务实施来进行火星科学,其中许多人的生命周期成本将为发现任务的生命周期成本的25%至50%。
