地球和空间站上已经进行了大量的实验工作,以开发用于长期太空任务的种植食物的方法。5,6 月球和火星基地需要生物再生生命支持系统来实现自给自足的食物生产;否则,它们将成为价值有限的临时前哨,维护成本高昂,并需要不必要的星际旅行和相关风险。维护农作物需要人类进行大量的动手工作,从而减少了探索时间。然而,机器人食品生产现在正在地球上进行,而且,鉴于人工智能的力量,可以对其进行调整以维护火星上的农业模块。探测车可以在着陆点收集冰和土壤。机械臂在可移动的轨道上移动,可以种植、培育和收获可以包装和冷冻的食物,在人类登陆之前储存多年的供应。机器人可以是半独立的,也可以是远程控制的,带有可以轻松拆卸以根据需要连接替换臂的臂座。
Hamda Al-Ali 是伦敦帝国理工学院帝国等离子推进实验室的博士候选人。她的研究重点是新型高功率等离子推进系统的设计和实验鉴定:球形托卡马克推进器。这项创新技术的灵感来自球形托卡马克和磁约束聚变的工作原理。推进器受益于高推进剂电离和利用率,并与多种推进剂兼容,包括水等分子绿色推进剂。球形托卡马克推进器的无电极设计消除了与电极存在相关的问题,例如电极腐蚀和阴极中毒,从而延长了其使用寿命,同时提供了高比冲,以增加有效载荷质量分数并降低航天器发射成本。这些特性和能力使其成为深空探索任务的有吸引力的候选者。这项技术将实现高效的行星际空间探索,并使星际旅行更加可行。
摘要 核热推进 (NTP) 使全新类型的深空科学任务能够产生科学回报,而在大多数情况下,传统架构根本无法实现这些回报。NTP 系统可以大大缩短行星际旅行时间,提供大约 2-3 倍(或更多)传统化学推进系统所能提供的质量,或提供这些优势的组合以进一步提高科学回报。目前 NASA 和 DoD 赞助的 NTP 系统计划将使用原型和飞行演示发动机来验证设计,从而使该技术成熟。这些原型发动机将在正确的推力范围内发挥性能,从而允许用作低风险推进级,支持高回报的深空科学任务。此外,与高浓缩铀 (HEU) 燃料相比,使用低浓缩铀 (LEU) 燃料可降低发动机开发、鉴定、验收和发射的成本,并降低与扩散管理相关的风险。
航空航天制造/制造能源数值方法 AME 320 空气动力学 AME 410 增材制造 AME 444 应用热力学 AME 431 数值流体力学 + 传热 AME 321 飞机性能 AME 489A Fab Tech 微型和纳米设备 AME 430 中级热力学 AME 463 使用 ANSYS 的有限元分析 AME 323 气体动力学 AME 442A HVAC 系统设计 AME 324C 航空航天结构 AME 442B 高级 HVAC 系统分析与设计 AME 425 航空航天推进 AME 445 可再生能源系统 AME 426 火箭推进 AME 446 燃料电池设计 AME 427 航空稳定性/控制。交通工具 AME 480 核能简介 AME 429 行星际任务设计 AME 457 轨道力学与太空飞行 AME 454 航天器姿态动力学与控制
摘要 — 系留环是一种动态结构,可以经济高效地支持高空碳中和运输和太空发射基础设施。每座公里资本成本估计为 0.00121 美元/公里(分摊至 20 年)。如果将发射到附近行星、卫星和小行星的每公斤平准成本摊销至 150 万公吨的星际轨道有效载荷,则估计为 12.45 美元/公斤。系留环完全采用当今批量生产的材料建造,并利用了其他行业广泛使用且从工程角度易于理解的技术和物理原理。它使用称为“系留”的电缆产生升力的一个分量,并使用真空管内快速移动的磁约束质量流产生另一个分量。该架构使质量流能够以最小的磁摩擦进行限制,使其比轨道环、空间电缆和发射环等早期概念具有显著的运营成本优势。
火星登陆任务有多种不同的方式,每种方式都有各自的优缺点。典型的火星登陆任务始于利用土星五号和航天飞机将行星飞行器部件送入地球轨道 (1)。在地球轨道上组装完整的行星飞行器 (2) 后,任务的地球出发阶段开始 (3)。然后,火星飞行器开始为期 270 天的火星之旅。这绝不是任务的空闲阶段。除了对火星进行观测外,在地球到火星和火星到地球的旅程中,还将进行许多其他具有重要科学意义的实验和测量。航天器代表着太空中的载人实验室,不受地球的干扰影响。将有两个观察点,即地球和航天器,这一事实允许进行多项关于行星际环境的时间和空间特征的实验。此外,该航天器还可用于补充和扩展从地球轨道空间站进行的众多观测,特别是在天文学领域。例如,它有可能首次观测到尚未确定的彗星。
在地球低沉的大气中,飓风的大小巨大,螺旋风和巨大的雨水/降雨/降水,这是破坏性的。但是,在地球上层大气中尚未发现类似于赫里斯的干扰。在这里,我们报告了低太阳能和其他低地磁活性期间极地电离层和磁层中的持久空间飓风。该飓风显示出较强的圆形水平等离子体流,带有剪切,几乎零流动中心以及由强烈的电子沉淀引起的,由与强烈的向上磁性电流相关的电流相关的强烈电子沉淀引起的。在中心附近,沉淀电子被基本上加速至约10 keV。尽管条件极为安静,但飓风将大量的能量和动量沉积赋予电离层。观察结果和模拟表明,在北向北向磁场的几个小时内,太空飓风是由稳定的高纬度瓣磁重新连接和电流连续性产生的,太阳磁场和太阳风密度和速度非常低。
航空航天制造/制造能源数值方法 AME320 空气动力学 AME410 增材制造 AME444 应用热力学 AME431 Num Meth 流体力学。 AME321 飞机性能 AME489A 制造技术 微型和纳米设备 AME430 中级热力学 AME463 使用 ANSYS 进行有限元分析 AME323 气体动力学 MSE414 铸件凝固 AME442A HVAC 系统设计 MSE350 MSE 中的数值方法(Python) AME324C 航空航天结构 SIE383 集成制造系统 AME442B 高级 HVAC 系统分析与设计 AME425 航空航天推进 SIE483 计算机集成制造 AME445 可再生能源 AME426 火箭推进 AME446 燃料电池设计 AME427 稳定/控制航空 AME480 核能简介 AME429 行星际任务设计 CE476 开发下一代锂离子电池 AME457 轨道力学和太空探索 MSE 424 应用太阳能材料 SIE452 空间系统工程 SIE456指导基金/航空系统
二、推进系统的技术现状与问题 现阶段航天推进技术,唯一实用的推进系统是化学推进系统和电推进系统,它们都是基于质量的排出来引起动量推力。目前的推进系统广泛采用基于动量守恒定律的动量推力,由于其最大速度受气体有效排气速度与质量比的自然对数的乘积限制,其速度太慢,无法使飞船实现行星际旅行和恒星际旅行,因此一直亟待推进方式的突破。 2.1动量推力(反作用推力) 如上所述,目前除太阳帆和光帆外的各种推进系统都是基于动量守恒定律的。对于基于动量守恒定律的动量推力,其最大速度(V)受气体有效排气速度(w)与质量比的自然对数(R)的乘积限制。
火星登陆任务有多种不同的方式,每种方式都有各自的优缺点。典型的火星登陆任务始于利用土星五号和航天飞机将行星飞行器部件送入地球轨道 (1)。在地球轨道上组装完整的行星飞行器 (2) 后,任务的地球出发阶段开始 (3)。火星飞行器随后开始为期 270 天的火星之旅。这绝不是任务的空闲阶段。除了对火星进行观测外,在地球到火星和火星到地球的旅程中,还将进行许多其他具有重要科学意义的实验和测量。航天器代表着太空中的载人实验室,不受地球的干扰影响。将有两个观察点,即地球和航天器,这一事实允许进行多项关于行星际环境的时间和空间特征的实验。此外,该航天器还可用于补充和扩展从地球轨道空间站进行的众多观测,特别是在天文学领域。例如,它有可能首次观测到尚未确定的彗星。