2020 年 4 月和 5 月,美国释放出推进两大太空政策目标的决心:在月球上建立永久存在以及授权私营公司开采月球资源。4 月,美国下令授权和鼓励私人开采月球资源,包括通过达成国际协议,随后又起草了双边月球探索和开采协议框架,即“阿尔忒弥斯协定”。1 5 月,美国国家航空航天局 (NASA) 发布了旨在支撑“阿尔忒弥斯协定”的原则草案(“NASA 原则”)。据报道,拟议协议的潜在合作伙伴包括加拿大、日本、阿拉伯联合酋长国和欧盟成员国。然而,特朗普政府的行动表明,无论有没有国际合作或协议,美国都将采取措施,在 2024 年重返月球。
• 加速关键月球基础设施能力的技术准备,为早期无人商业任务进行技术演示,并为载人飞行系统的发展提供参考。 • 通过内部活动、竞争性计划和公私合作伙伴关系相结合的方式实施。 • 与 NASA 科学任务理事会和人类探索与行动任务理事会协调,确定优先事项。
摘要 可持续太空探索需要改进原位资源利用 (ISRU) 技术,特别是利用当地资源生产机器人和人类探索所必需的产品。利用当地资源(如水)的能力不仅可以解决从地球运输物资的后勤挑战,还可以显著降低与太空任务相关的成本。水被列奥纳多达芬奇视为自然的驱动力,是太空探索的关键资源。作为宇航员的消耗品、辐射屏蔽以及电解成氢和氧(一种高效的火箭推进剂组合)描述了它的多种应用。然而,原位水提取在技术上仍然具有挑战性,需要进一步开发。LUWEX 项目通过开发和验证完整的原位水工艺链(包括提取、净化和质量监测)来应对这一挑战。它设想利用月球风化层中的水来推进并供宇航员饮用,从而实现可持续的太空探索。该综合测试装置使用热真空室内的冰冷月球尘埃模拟物模拟月球条件,旨在将整个流程链的技术就绪水平 (TRL) 从 2 级和 3 级提升到 4 级(即功能验证),一些子系统甚至可达到 TRL 5(即在相关环境中进行验证)。本文讨论了该项目的目标和相应的方法,强调了先进的水提取、捕获、净化和质量监测技术的开发和验证。通过这些技术,LUWEX 寻求为未来由欧洲主导的太空探索任务贡献创新的月球水提取和净化系统。本文概述了系统设计,并详细介绍了项目的技术发展路线图,阐述了 LUWEX 对未来探索任务的适应性,强调了其预计的潜力和长期目标,并概述了潜在的地面应用策略。转向可持续实践增强了我们执行长期任务的能力,最大限度地减少了对地球资源的依赖,从而提高了太空探索的可行性和可负担性。关键词:原位资源利用 (ISRU)、月球水提取、可持续技术、月球风化层、水净化 1. 简介 1.1 背景和动机 长期载人月球探索需要原位资源利用 (ISRU),以通过最大限度地减少质量、成本和风险来增强未来任务的能力 [1] ISRU 技术旨在利用本地资源为机器人和人类任务生产必需产品,
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
印度空间研究组织将领导 Gaganyaan 计划,与工业界、学术界和其他国家机构密切合作。根据目前的 Gaganyaan 计划,预计到 2026 年将有四次任务,随后到 2028 年 12 月还将有四次任务,重点是演示和验证空间站技术。通过建立 BAS,印度将获得载人航天任务进入低地球轨道的重要能力。这个国家空间设施将大大加强基于微重力的科学研究和技术开发。由此产生的技术进步可能会带来多个领域的创新。此外,该计划预计将刺激工业参与和经济活动的增加,创造就业机会,特别是在与空间和相关行业相关的高科技领域。
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ROVER驾驶学院计划是一项令人着迷的教育计划,专为6 - 9年级的学生设计。它对月球科学和太空任务进行了深入的探索,涵盖了各种令人兴奋的主题,例如月球地质,火山口形成,月球阶段,潮汐锁定,太空旅行,月球登陆和罗佛行动。该计划由多个课程组成,每个课程都有一个独特的主题,使学生能够对这些主题有全面的了解。流浪汉驾驶学院的亮点是学生积极参与学习经验的机会,在该学习体验中,他们成为在模拟的月球环境中经营着真正的月球漫游器的团队的一部分。
1 执行摘要 我们的目标是开发 LETO(月球尘埃减缓静电 μ 纹理覆盖层),这是一种具有多种特性和功能的材料,专门用于月球环境的探索。本研究中实际生产的材料在真正的月球南极环境中性能不佳。然而,这项研究的结果可能为更大的研究工作提供支持,其中可以调整各个组件以允许真正融入其研究中。我们的设计表明,外层或“覆盖层”必须包含几个设计元素才能发挥作用。它应该具有具有纳米微尺度特征的表面结构,我们称之为微结构,它应该具有具有厘米级特征的预定折叠图案,我们称之为宏观结构,并且它应该连接到静电发生器,通过静电发生器可以促进表面充电程度。设计伴随着这三个组件的一些基础研究。本文将描述实现这三个目标的单独努力,并详细解释将它们结合在一起的额外挑战。我们对每个设计组件的可行性进行了多次观察。我们认为,LETO 的加入将有利于 Artemis 任务,并且可以以多种方式使用。
San Jose,加利福尼亚州 /新加坡 - 一家计划提供空间基础设施服务的商业太空公司,以及一家位于新加坡的太空公司Qosmosys,该公司宣布,设计,启动和运营多M-Messive Space车辆,今天宣布了他们的意图,以扩展其现有合作,以扩展其集成的Lunar Megistal和运输系统的开发。Qosmosys和Momentus正在研究共同向月球表面提供端到端货物运输服务的可行性。该服务将结合Momentus的下一代服务工具,目前正在开发中,并通过Qosmosys和称为Qosmobox的创新表面交付系统,也正在开发中。根据这些探索性研究的结果,两家公司可以签订正式合作协议,并在2023 - 2024年期限内进行验证。“使空间的民主化需要在公司和地理上进行合作,我们很高兴能够与Momentus进行合作,” Qosmosys首席执行官Francois Dubrulle说。“我们相信Momentus的Ardoride服务工具在开发时,以及我们创新的Qosmobox航天器,可以帮助解锁流线型的向月球交付服务。”今年早些时候,Qosmosys和Momentus宣布了两项发布服务协议,以在2022年至2024年之间在低地轨道和月球轨道上部署多达6个Qosmosys Zeus卫星。这些航班的目的将是展示能力,这将有助于为全面的农历物流和运输任务铺平道路。“长期目标是帮助我们的客户优化月亮,成为强大的太空经济的推动者,并是通往高级勘探的门户,” Momentus首席收入官Dawn Harms说。“借助Qosmosys和Momentus计划通过提供物流和基础设施服务的整个生命周期来简化月球之旅,我们希望其他人受到启发,将月亮视为实用且可访问的下一步。”关于Momentus Momentus是一家美国商业太空公司,计划提供空间基础设施服务,包括空间运输,托管有效载荷和轨内服务。Momentus认为,它可以通过计划的空间转移和服务工具来制造新的在太空运营方式,这些车辆将由正在开发的创新水等离子体的推进系统提供动力。该公司预计最早在6月才能在第三方发射提供商上将其前两辆维维路式车辆飞往低地轨道
月球门将在月球周围或L2 Lagrange点的光晕轨道上放置在轨道上。拟议的Lunar Gateway是一种改变游戏规则的人,可以利用Cubesats启用新科学,并为利用这些小型航天器作为探险家提供了令人耳目一新的新机会。我们建议开发一个月球底兰特,该降落器将从月球网关物流模块(假定在L2处)部署,以执行对月面的科学和探索。Cubesat Lander将降落在Mare Tranquilitatis附近,以确定空隙的程度,并确定挥发性资源的存在,包括其Regolith中的水。Cubesat Lander是一个27U,其固定尺寸为34 cm×35 cm×36 cm,质量为54 kg。它将从月球网关部署,并通过使用其板载高性能绿色推进(HPGP)系统进行月球轨道插入,然后进行下降操纵,以进入距月球表面25公里的高度。从那里,登陆器将在母马静脉下进行动力下降,需要4-6分钟。车载视觉导航将通过迅速发射下降推进器来降落在母马静脉区域上。Lander配备了通过对Regolith(Vapor)仪器进行挥发性分析,以执行Lunar Regolith的热解和质谱法。此外,它将携带三个球形跳跃机器人(Spherex),这些机器人将跳到坑内,以执行矿坑内的岩石石的映射和电阻抗光谱,以确定水中的存在。
