PAWEŁ NOWAKOWSKI (IOA) ADAM OKNIŃSKI (IOA) ANNA KASZTANKIEWICZ (IOA) BŁAŻEJ MARCINIAK (IOA) DAMIAN KANIEWSKI (IOA) FILIP CZUBACZYŃSKI (IOA) JACEK MUSIAŁ (IOA) MICHAŁ RANACHOWSKI (IOA) WITOLD WĄSOWSKI (IOA) MACIEJ BORYS (ASTRONIKA)
携带OAM的涡旋光束由于其广泛的应用而引起了人们的广泛关注,例如光学操控与捕获[1]、成像[2]、量子纠缠[3]、自由空间光(FSO)通信[4]等等。特别地,那些具有相互正交特性的光束已被用于FSO通信中的复用/解复用,以增加容量和频谱效率[5,6]。然而,基于OAM复用/解复用的FSO通信面临的主要挑战是大气湍流的干扰。当激光束在大气中传播时,由于湍流引起折射率的随机波动,一个OAM态的能量将分散到相邻态[7-10]。这种现象称为OAM模式的串扰。显然,OAM模式间的串扰会影响通信质量,严重的串扰甚至会导致通信失败。在之前的研究中,人们采用自适应光学来补偿湍流大气中光束的OAM[11,12],但自适应光学系统非常复杂。此外,重构
观测近地环境中的尘埃和碎片是一个具有巨大商业和科学意义的领域,对于最大限度地延长卫星的运行和商业生命周期以及降低日益增多的低地球轨道 (LEO) 宇航员的风险至关重要。为此,监测和评估粒子通量对于航天工业和依赖轨道基础设施数据产品/服务的更广泛的社会经济利益至关重要。我们设计了一种被动式太空尘埃探测器来调查低地球轨道的尘埃环境——轨道尘埃撞击实验 (ODIE)。ODIE 设计用于在低地球轨道部署约 1 年,然后返回地球分析尘埃颗粒产生的撞击特征。该设计强调能够区分与人类太空活动有关的轨道碎片 (OD) 和自然产生的毫米到亚毫米级微流星体 (MM) 群。 ODIE 由多个 Kapton 箔组成,这些箔显示出巨大潜力,可以有效保存撞击粒子的尺寸和化学细节,残留物化学可用于解释来源(OD 与 MM)。LEO 是一个恶劣的环境——原子氧的强烈腐蚀作用会损坏 Kapton 箔——需要使用保护涂层。Kapton 的常见涂层(例如 Al、SiO 2 等)对于后续分析和解释 OD 与 MM 的来源存在问题,因为它们是 MM 或 OD 的常见元素成分,或者 X 射线发射峰与用于区分 MM 与 OD 的元素的峰重叠。因此,我们建议使用钯涂层作为此应用的替代品。在这里,我们报告了钯作为 Kapton 基被动式粉尘探测器的保护涂层在暴露于原子氧和撞击时的性能。当受到撞击时,我们观察到较厚的涂层会受到影响
最近,人们重新燃起了对极低地球轨道 (VLEO) 的兴趣,以实现卫星的持续运行,并将其作为停泊轨道,然后再将卫星提升到其运行高度,例如 Starlink。随着低地球轨道 (LEO) 的拥挤程度不断增加及其相关的碰撞风险,VLEO 可以提供一个额外的轨道区域,卫星可以在该轨道区域内享受 LEO 区域的好处,从而减轻 LEO 区域的负担。利用 VLEO 进行卫星运行有多个优势。首先,是明显的环境优势——在如此低的高度,大气阻力的增加意味着更容易、更快地实现报废脱轨。例如,在 300 公里处,无论卫星的寿命如何,卫星的寿命都将不到一年
主席、不限成员名额工作组成员、民间社会参与者和秘书处,大家早上好!感谢你们邀请我参加这些讨论,并让我有机会分享我对太空安全问题的看法。太空竞争并不是什么新鲜事。自 1957 年世界上第一颗人造卫星 Sputnik-1 发射以来,竞争就一直存在。但几十年来,这种竞争发生了变化,而且愈演愈烈。太空军事化是我们在过去几十年中讨论过的问题——事实上,世界上大多数军队都将太空用于他们所谓的被动军事行动,例如 ISR(情报、监视和侦察)。但今天,这并不是真正的担忧。许多缔约国确实在将外层空间武器化,这使得外层空间变得极其脆弱。将太空纳入军事行动会产生严重后果。这是一条危险的道路,因为如果一个国家决定走上这样的武器化道路来保护自己,它就会迫使其他国家也这么做。最终结果对每个人都是负面的,原因有几个。第一,太空本质上是有限的;可用的轨道本质上是有限的。如果大量国家决定走这条路,就会污染太空,超出可用范围。已经拥挤不堪的太空将变得更加拥挤,太空物体和太空垃圾在过去十年中呈指数级增长。正如国防情报局最近的报告所述,太空发生碰撞的可能性大大增加。报告称,“由于太空发射次数增加(尤其是搭载多个有效载荷的发射),以及碰撞、电池爆炸和进一步的反卫星试验事件造成的持续碎片化,近地轨道 (LEO) 上大型废弃物体发生碰撞的可能性正在增加,而且几乎肯定会持续到至少 2030 年。” 第二,这些行动将对太空的长期可持续性产生负面影响,甚至可能在中期内无法进入太空。采取此类行动并不能保证安全、可靠和持续进入太空。尽管由于太空拥挤的性质可能会发生许多卫星中断,但日益加剧的地缘政治竞争(尤其是在印度太平洋地区和全球范围内)增加了各国故意发动攻击的可能性,以此来否认通过太空获得的优势(尤其是在冲突期间)。在地缘政治竞争的推动下,我们正在走向新生的外层空间军备竞赛。这些可能表现为使用网络和电子战等反太空能力进行的一系列攻击,但在未来,使用反卫星系统或共轨系统的可能性似乎越来越大,所有这些都使安全、可靠和不间断地进入外层太空变得更加困难。
在太阳同步重复地面轨道上轨道太阳能反射器的星座原则上可以在日落之后或日出之前照亮大型陆地太阳能发电厂。这将增加每天的小时数,在此期间,太阳能发电厂可以向电网传递清洁能源。为了开发和部署如此大规模的轨内基础设施,将需要许多技术演示来降低技术并建立投资信心。本文考虑了轨道太阳能反射器的潜在技术演示活动,从实验室规模的测试到高海拔气球飞行和次级尺度轨道内演示。确定了轨道太阳能反射器的关键技术要求,并评估了每个演示步骤的效用。然后提出了一项综合技术开发,技术演示和投资路线图。
关键词:轨道式振荡生物反应器 (OSB)、禽类 AGE1.CR.pIX 悬浮细胞、流感病毒、动物疱疹病毒、腺相关病毒 (AAV)、人胚胎肾 (HEK) 293 细胞、一次性灌注至高细胞密度、制造。悬浮细胞的预培养在摇瓶中成功完成。特别是新开发的设计细胞在高摇动频率下在摇瓶中传代多达 100 次,然后完美适应在具有 pH 控制和最大氧气供应(通常高于 80% pO 2 )的 CO 2 培养箱中生长。当它们随后被转移到搅拌槽生物反应器进行扩大时,特定细胞生长率通常较低,并且细胞对通过酸/碱添加和由于潜水器放气(气泡)而产生的剪切应力的 pH 控制变得敏感。禽类 AGE1.CR.pIX 和人类 HEK 293 细胞也出现了这种情况。为了避免这些问题,评估了在振荡模式下的扩大规模。这里我们介绍了 SB10-X OSB 生物反应器在袋子设计和控制单元改进方面的最新进展。引入了一种新的控制策略,从而可以更快、更精确地控制 pH 和 DO。此外,还优化了灌注袋,以便可以轻松连接一个或两个 TFF ATF 系统。这两项发展都带来了更强大的 SB10-X 系统,可以轻松执行批量、补料分批或灌注运行。在 10 L 一次性标准袋中,在化学定义的培养基 CD-U3(Biochrom-Merck,德国)中以 70 rpm 的摇动频率培养 Avian AGE1.CR.pIX 细胞(ProBioGen AG,德国)。对于灌注,使用了交替切向流系统(ATF2,Repligen,500 kDa 截止值)。感染流感病毒 A/PR/8/34 (H1N1) 后,MOI 为 0.001,工作体积从 5 升增加到 9 升,同时保持灌注。使用不同的填充体积评估 25 和 50 x 10 6 细胞/毫升的细胞浓度,以了解顶部空间通气的影响。总体而言,可以获得 3500 个病毒体/细胞的非常高的细胞特异性病毒产量,导致 HA 滴度高达 3.7 log 10(HA 单位/100 µL),感染滴度高达 8.8 x 10 9 TCID 50 /毫升。基于重组 AAV 的载体不仅是基因治疗目的的合适载体,而且还能够诱导针对各种抗原的强烈、主要是细胞的免疫反应。到目前为止,AAV 生产主要使用瞬时转染的贴壁人类 HEK 293 细胞(例如在细胞堆栈中),这对大规模 AAV 生产来说是一个重大挑战。在这里,我们测试了内部适应悬浮生长的 HEK 293 细胞,以通过一种允许简单扩大规模的过程生产 AAV9 的能力。因此,HEK 293 悬浮细胞在 5 L 化学定义的无血清培养基中培养,细胞密度为 1 x 10 6 个细胞/毫升,使用 SB10-X OSB 生物反应器,摇动频率为 65 rpm。24 小时后以 70 rpm 的振荡频率进行聚乙烯亚胺 (PEI) 介导的三重转染(包括 GFP 报告基因)。最后,转染后 48 小时,收获细胞和上清液进行 AAV 分离,并测定裂解物中 DNase I 抗性载体颗粒 (DRP) 的数量。由于转染效率高(基于 GFP 报告基因的转染率 >90%)且 SB10-X 系统中整个批处理过程性能良好,因此达到了 1.4 x 10 12 DRP/ml 或 7 x 10 15 DRP/批(5 L)范围内的制造相关 AAV 滴度。总之,在轨道上生产病毒可能是创新疫苗制造的一种有吸引力的替代方案。
在过去的几十年里,轨道空间数量已成为全球航天机构和机构面临的一个极为重要的问题。轨道空间数量最多的两个区域是低地球轨道 (LEO) 和地球静止轨道 (GEO)。在轨道物体中,只有一小部分是合作卫星,主要部分是空间垃圾,包括停运卫星、火箭体和各种尺寸的碎片。1 空间垃圾对太空活动构成威胁(例如轨道内碰撞风险),因此已经实施了不同的策略来保证安全运行。为此,目前正在空间监视和跟踪 (SST) 领域做出国际承诺。欧洲通过两个计划处理这一问题:欧洲航天局 (ESA) 空间态势感知 (SSA) 计划 2 和欧洲空间监视和跟踪 (EUSST) 框架。3
• 没有支持会合导航的反射器/LED/标记 • 没有专用的对接端口/捕获环等。 • 无法与物体通信 • 关于目标的信息很少(没有详细的几何模型) • 最终损坏的物体(损坏的卫星、碎片) • 在低地球轨道 (LEO) 中:服务人员和地面之间没有永久联系 需要机载自主权! • 在地球同步轨道 (GEO) 中:地面和太空之间有几秒钟的时间延迟