• 制造按比例缩小的机电基元:为测试组装和构造概念,在实验室中构建了约 1:50 的缩小实验硬件平台。最受探索的几何形状之一“巴基球”提供了高效的表面积与体积比,接近球体。对于太空应用,考虑到将预制表面覆层发射到轨道的成本高昂,最好在给定表面积下最大化体积。这些结构基元允许快速进行原型设计、迭代,以及通过几何和磁性对结构粘合的物理和机电特性进行评估。具体而言,瓦片之间的二面角粘合角为巴基球或其他封闭形状建立了适当的壳几何形状,磁体行为由计算代码和每个瓦片中的电力电子设备控制。主要构建两种类型的基元:可自组装成空心结构的壳瓦片,例如巴基球的五边形和六边形瓦片(图 1);和细胞节点(即准六面体)可自组装成填充空间的设计,例如截角八面体线的堆叠。我们使用了多种 3D 打印技术来制造外壳,为了获得更精确的公差,我们优先使用光固化光聚合物打印机。这些瓷砖通过电池和超级电容器组合供电,在我们最新的国际空间站 (ISS) 测试原型上,其规格为 2 到 3 秒内产生 20 W 脉冲(图 2)。一套定制的电子元件(包括传感器、LED、中央处理器和数据存储器)安装在预制的 PCB(印刷电路板)上,这些 PCB 运行 Python 和 C++ 中的自组装算法代码。 • 微重力测试:这些微型平台随后在微重力环境中进行测试,测试范围从抛物线“零重力”飞行中反复出现的 15-20 秒失重期,到亚轨道火箭实验室内三分钟的漂浮,再到国际空间站上为期多天的轨道任务(图 3)。当被释放到这些微重力环境中漂浮时,瓷砖会记录传感器数据,摄像头会捕捉镜头进行分析,为下一系列迭代原型提供信息。这些微重力测试对于全面了解在优化的瓷砖质量与磁场强度比下的自组装行为至关重要。对于国际空间站任务,要么使用密闭实验箱进行纯自主轨道测试,瓷砖必须在其中自行启动,要么在宇航员看管的实验中将瓷砖释放到开放过道中,以获得更大的测试空间。 3 为了补充小规模硬件测试,我们使用了一套机器人模拟软件(特别是 Cyberbotics 的 WeBots)来生成人类居住规模的轨道上自组装行为的数学严格模型。
空间体系结构的领域不仅必须与真空运行的环境挑战相抗衡,而且还必须在火箭有效载荷上市的物理尺寸限制,风险的宇航员太空步行和装配机器人的机器人移动性有限的情况下。为了应对这些挑战,我们提出了一个新的建筑范式,该范式超越了轨道上的铝制圆柱体,以朝着较大的批量,模块化的空间站建设,这些空间站仍然符合生命支持系统和安全性的任务。我们的Tesserae(用于探索可重新配置的自适应环境的镶嵌电磁空间结构)研究平台基于生物含量的原理:遵循某种“编码”增长模式的离散节点的自组装。我们还引入了可鲁棒性和适应性的冗余和可重构零件。我们的工作着重于自主自我组装和自我调节空间结构,而无需人类EVA或机器人剂。总体而言,Tesserae硬件平台包括一系列用于自我意识的自我组装和维护的功能,可允许轨道上的多模块空间体系结构的空间结构和可重新配置。我们的研究平台将磁对接,传感器技术和控制代码集成到将公共基本单元粘合到模块化结构中。该平台的早期,小型硬件测试台在2020年的30天内成功部署在ISS上,并计划进一步执行任务。我们的ICES 2021的论文提出了将这种结构,空间自组装与内部宜居性整合到内部宜居性的愿景,其中包括用于模块化结构的新的ECLSS集成计划。我们还指出了Tesserae的双重任务概念,a)合并a)微重力自组装和轨道操作与b)能够自我分配和重新使用结构瓷砖在行星表面上使用。
d28 Maja Kadic Tushara Sadasivuni病毒化Maximilian Arendale,Brandon Chung,Peter Kim,Aneesh Pallapolu D29 Newton Pham Tushara Sadasivuni和In-In Invan Loh,Nethmee Perara dawawate。 Christian Spencer,Abraham Ochoa D30 Komal Ganta Tushara Sadasivuni Tessrae(Scrambler密码)KOI Steward,Junyeong哦,Yesenia Hurtado,Julian Hernandez D31 Joshua投票移动应用程序Osaid Zeyad,Trinity Gordon,Jared Stewart,Andy Kang D32 James Parker Tushara Sadasivuni政策政策投票移动应用程序Kamil Elwawi,Khang Truong,Sofia Lug-Bob-Bobonilla,Christophler, D33 Steven Ton Tushara Sadasivuni TimeSync Abdul Fawy, Aqra Qadeer, Dylan Trejo, Elaf Mustafa, Lorry Hoang D34 Zian Chowdhury Tushara Sadasivuni Care Hub Ngoc Minh Thy Nguyen, Steven Tea,Andy Ha,Abdul-Malik Mohammed D35 Richard Duel Tushara sadasivuni预算叮咬Anvar Suleyman,Zoe Cryton,Christopher Baez,Joe Yonathan,Mitchell Bailey Bailey D36 Ritik Patela Tushara Tushara Tushara Sadla废料Ri Merritt,Jae Jeong,Ryan Tran,Robbie Jr Owivry D37 Karrim Muhammad
对贵重气体,化学和成像(Davinci)任务的深度大气维纳斯调查旨在回答关于使用大气下降探针Zephyr的金星起源的长期问题。Zephyr将是第一个探测山地山脉表面高分辨率航拍照片的探测器,它降落在Alpha Regio高地地区,该地区具有最古老的金星表面。Zephyr的下降轨迹决定了Alpha Regio的触地得分,这对于Davinci任务至关重要,取决于金星的大气特性和风。不幸的是,先前任务中金星的大气数据很少。因此,必须考虑从过去的飞行数据中考虑各种大气模型和场景,以预测Zephyr的飞行性能,特别是降落椭圆。为此,这项工作比较了三种大气模型:金星全球参考大气模型(Venus-gram),金星气候数据库(VCD)和由拉尔夫·洛伦兹(Ralph Lorenz)开发的经验风模型用于Davinci轨迹模拟和建模。本文比较了这些大气模型的不同大气特性和风的平均值和变化。此外,这项工作结合了大气特性和金星克的风变化与基于洛伦兹的模型的风,具有更大的压力金星风色散,可以进行更保守的轨迹分析。此外,这项工作依赖于达平奇(Davinci)着陆椭圆的大小作为指标,以衡量轨迹分析将如何与金星大气的大气特性和风变化。