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新加坡的太空生态系统
• 超低地球轨道 (VLEO) 卫星技术，使卫星能够在更接近地球的轨道上运行并提供差异化功能。 • 量子密钥分发 (QKD) 卫星解决方案，可实现安全信息的量子安全传输。 • 将卫星数据用于碳测量、报告和验证 (MRV)、农业、污染监测等应用。 此外，OSTIn 正在探索太空经济中出现的新机遇，例如在轨服务、太空制造和太空生命科学，包括新加坡在人工智能、机器人技术、材料科学和生命科学等领域的优势是否可以转向支持太空应用。
新鲜空气的呼吸：非常低的地球轨道上的空气推进推进
空气寻找电动推进（ASEP）是一个改变游戏规则的概念，它通过提供定期重新升高以维持轨道高度，从而延长了非常低的地球轨道（VLEO）卫星的寿命。ASEP概念是由太阳能阵列驱动的太空车辆组成的，该航天车用电推进（EP）增强，同时利用环境空气作为推进剂。在1960年代首次提议，ASEP在过去十年中吸引了兴趣和研究资金的增加。ASEP技术旨在维持较低的轨道高度，这可以减少通信卫星的延迟或增加遥感卫星的分辨率。此外，在其燃油箱中存放多余气体的ASEP太空车辆可以用作可重复使用的空间拖船，从而减少了直接将卫星直接插入其最终轨道的高功率化学助推器的需求。
![arXiv:2211.10079v2 [physics.space-ph] 2022 年 11 月 23 日](/simg/g:\will\search\icon\source\d\dbddb87e47ac102d73b5ac73bc8c2855f54fba04.webp)
arXiv:2211.10079v2 [physics.space-ph] 2022 年 11 月 23 日
具有挑战性的太空任务包括极低海拔的任务，其中大气是航天器空气阻力的来源，除非提供补偿方法，否则最终将决定任务的寿命。这种环境被称为极低地球轨道 (VLEO)，定义为 h < 450 公里。除了航天器的空气动力学设计外，为了延长此类任务的寿命，还需要一个高效的推进系统。一种解决方案是大气呼吸电力推进 (ABEP)，其中推进系统收集大气颗粒以用作电推进器的推进剂。该系统可以消除携带推进剂的要求，也可以应用于任何有大气的行星体，从而能够在低海拔范围内执行新的任务，延长任务持续时间。H2020 DISCOVERER 项目的目标之一是开发用于 ABEP 系统的进气口和无电极等离子推进器。本文介绍了进气设计的特点以及基于模拟的最终设计，收集效率高达 94%。此外，本文还介绍了射频 (RF) 螺旋式等离子推进器 (IPT)，在评估其性能的同时，
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JOINT NEWS RELEASE Singapore, 9 th February 2022 Singapore consortium to launch an advanced small satellite at very low earth orbit to trial new technologies Project supported by Singapore's national space office, the Office for Space Technology & Industry (OSTIn) Singapore will seek to tackle new frontiers in space, using advanced space technology in a consortium project led by Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore).该开拓性项目今天由贸易和工业部长Gan Kim Yong先生在Sheraton Towers举行的《全球太空与技术公约》（GSTC）上宣布。随后是NTU新加坡，Aliena，Lighthaus Photonics，St Engineering和Nus Temasek Laboratories的研究合作协议的签署仪式，该协议由太空技术与工业办公室（Ostin）执行董事David Tan先生见证。由NTU的卫星研究中心领导，该财团将建造100公里的遥感微卫星 - 小型冰箱的大小。就卫星的系统开发和制造提供建议是St Engineering Satellite Systems，这是St Engineering，DSO国家实验室和NTU之间的合资企业。这种新的微卫星将在地球上约250公里处的非常低的地球轨道（VLEO）飞行。这至少是传统卫星通常使用的低地轨道高度（500至800 km），例如X-Sat，新加坡首个由NTU和DSO国家实验室开发的首个本地建造的卫星，该卫星于2011年推出。
进入太空的案例研究
摘要 商业路线图是一种高级战略管理工具，用于规划发展新产业的行动。它可作为以更具操作性的方式规划和预测技术、市场和产品发展的指南。确切地说，本文的商业路线图强调了欧盟 (EU) 太空生态系统在低地球轨道 (LEO)（轨道高度为 450 至 2000 公里）和极低地球轨道 (VLEO)（轨道高度为 150 至 450 公里）方面将采取的主要行动。一方面，欧盟必须（1）发展工业和技术太空能力；（2）继续将公共资金投入欧洲计划，开发进入太空的新运载工具概念；（3）改进测试、演示和探索，以加快技术就绪水平（TRL）的发展；（4）促进创业和冒险文化；（5）利用私人投资推动先进太空技术的发展，吸引人才，促进公私企业之间的合作，并为新太空中小企业提供资金。另一方面，欧盟还应加强与欧洲航天局（ESA）的关系，以培养其太空能力，并在中期（5-10年）成为进入太空市场的有竞争力的参与者。实施这些行动将有助于欧盟提高其国际地位，并使技术适应新太空需求的需求和要求，在运营的前10-15年内为欧盟经济筹集约405亿欧元，平均杠杆率（LF）为4。
分析高层大气对 SLATS 机载原子氧监测系统材料的影响
JAXA 提出了低地球轨道 (LEO) 卫星的创新理念。超低空试验卫星 (SLATS)，也称为 TSUBAME，是第一颗占据 300 公里以下超低轨道 (S-LEO) 或极低地球轨道 (VLEO) 的地球观测卫星。SLATS 的目的是 1) 测试卫星在超低空使用离子发动机对抗高大气阻力时保持高度的能力，2) 获取大气密度和原子氧 (AO) 数据，3) 测试光学地球观测。SLATS 于 2017 年 12 月 23 日成功发射。随后，SLATS 使用化学推进器、气动阻力和离子发动机推进，在 636 天内将高度控制在 271.7 公里。 SLATS 最终在 167.4 公里的轨道上维持了 7 天，并于 2019 年 10 月 1 日完成运行。所有 SLATS 和原子氧监测器 (AMO) 数据都是在这些操作期间获取的。AMO 是监测 AO 及其对航天器材料影响的任务传感器之一。来自 AMO 的数据有助于未来 S-LEO 卫星设计的材料选择。AMO 获得的数据很有价值，因为它们提供了有关 AO 通量及其对空间材料影响的大量知识。精确的大气密度模型和大气成分模型对于预测轨道上碎片的轨迹或再入是必不可少的。已经开发了 NRLMSISE-00、JB 2008 和 DTM2013 等大气模型，但很少有研究将这些模型与 LEO 中的实际大气环境进行比较。从 SLATS 获得的平均大气密度低于大气模型（NRLMSISE-00、JB 2008 和 DTM 2013）预测的值。了解模型的准确性将有助于未来 S-LEO 卫星的轨道控制以及 LEO 中碎片的轨道预测和控制。
使用 SOAR（轨道空气动力学研究卫星）进行在轨空气动力学系数测量
轨道空气动力学研究卫星 (SOAR) 是一项立方体卫星任务，预计于 2021 年发射，用于研究极低地球轨道 (VLEO) 上不同材料与大气流动状态之间的相互作用。提高对这些高度的气体-表面相互作用的了解以及识别可以最大限度减少阻力或改善空气动力学控制的新型材料，对于设计未来可以在低高度轨道运行的航天器非常重要。这类卫星可能更小、开发成本更低，或者可以提供改进的地球观测数据或通信链路预算和延迟。为了实现这些目标，SOAR 具有两种有效载荷：i) 一组可操纵的翼片，能够将不同的材料或表面处理暴露给具有不同入射角的迎面而来的气流，同时还提供可变的几何形状以研究空气稳定性和空气动力学控制；以及 ii) 具有飞行时间能力的离子和中性质谱仪，可以精确测量原位流动成分、密度和速度。利用精确的轨道和姿态确定信息以及测得的大气流动特性，可以研究卫星在轨道上受到的力和扭矩，并计算出气动系数的估计值。本文介绍了 SOAR 任务的科学概念和设计。描述了使用最小二乘轨道确定和自由参数拟合过程从测得的轨道、姿态和原位大气数据中恢复气动系数的方法，并估计了解析的气动系数的实验不确定度。结果表明，卫星设计和实验方法的结合能够清楚地说明阻力和升力系数随不同表面入射角的变化。阻力系数测量的最低不确定度位于约 300 公里处，而升力系数测量的不确定性随着轨道高度降低至 200 公里而提高。