研究太阳物理学中其他行星磁层和大气层的案例 Ian J. Cohen 1 , Chris Arridge 2 , Abigail Azari 3 , Chris Bard 4 , George Clark 1 , Frank Crary 5 , Shannon Curry 3 , Peter Delamere 23 , Ryan M. Dewey 22 , Gina A. DiBraccio 4 , Chuanfei Dong 19 , Alexander Drozdov 6 , Austin Egert 21 , Rachael Filwett 7 , Jasper Halekas 7 , Alexa Halford 4 , Andréa Hughes 4,8 , Katherine Garcia-Sage 4 , Matina Gkioulidou 1 , Charlotte Goetz 9 , Cesare Grava 10 , Michael Hirsch 14 , Hans Leo F. Huybrighs 11 , Peter Kollmann 1 , Laurent Lamy 12,13 , Wen Li 14 , Michael Liemohn 22 , Robert Marshall 5 , Adam Masters 20 , RT James McAteer 15 , Karan Molaverdikhani 16 , Agnit Mukhopadhyay 22 , Romina Nikoukar 1 , Larry Paxton 1 , Leonardo H. Regoli 1 , Elias Roussos 17 , Nick Schneider 5 , Ali Sulaiman 18 , Y.Sun 24 , Jamey Szalay 19
2 ULA搜索参数:2021年仅可用选项;第四季度;东海岸发射,地球逃生轨道;有效载荷800公斤,短整流罩4米;签名服务选项;尚无其他自定义3 SpaceX尚未为地球逃生轨道提供乘车共享的选择,并且在离开地球轨道前往火星前往未来的任务之前,已经指出了在Leo上进行轨道加油的计划。搜索参数:Leo Orbit;拟议的2023年7月推出; 800公斤。4特斯拉敞篷跑车没有出版的重量。通过简单的搜索,未经验证的路缘重量为2,723磅,作为可能的参考点。,猎鹰重型示威的价格为1235.1公斤,价格为9000万美元。
近期,私营企业主导的太空活动激增,推动了所谓的“新太空革命”。SpaceX 作为领跑者,致力于在 2050 年前殖民火星,目标是将人类转变为多行星物种。这些发展及其产生的想象正在重塑有关行星可持续性的论述,火星等天体被视为解决地球面临的挑战的解决方案。然而,太空及其可持续性仍然是地球系统治理中一个相当遥远的问题。在本文中,我们认为,新太空革命需要将治理模式从行星转变为多行星,以采取一种更加综合的方法,承认地球和太空可持续性的相互依存关系。我们提出了一种新的治理模式,即地球-太空治理,旨在促进多行星背景下所有生命形式的正义和正直。
a 天体生物学中心 (CAB),CSIC-INTA,Carretera de Ajalvir km 4, 28850, Torrej ´ on de Ardoz,马德里,西班牙 b 天体生物学 OU,科学、技术、工程和数学学院,开放大学,米尔顿凯恩斯,英国 c 路易斯安那州立大学地质与地球物理系,路易斯安那州巴吞鲁日,美国 d 天体生物学研究组,航空航天医学研究所,DLR,科隆,德国 e LESIA,巴黎天文台,CNRS,PSL Univ.,92195,Meudon Cedex,法国 f 生物医学问题研究所,123007,Khoroshevskoye shosse 76a,莫斯科,俄罗斯 g 巴黎东大学和巴黎城大学,CNRS,LISA,F-94010,Cr ´ eteil,法国 h阿联酋航天局,阿拉伯联合酋长国 i 美国宇航局总部,华盛顿特区,20546,美国 j 南特大学、昂热大学、勒芒大学、法国国家科学研究院,UMR 6112,行星地球科学和地球科学实验室,F-44000,南特,法国 k 神户大学行星学系,657-8501,神户,日本 l 欧洲航天局 (ESA) - ESTEC 独立安全办公室 (TEC-QI) 行星保护官员,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 m 东京大学地球与行星科学系,东京都文京区本乡 7-3-1,113-0033,日本 n 印度空间研究组织总部副主任 o 欧洲航天局 (ESA) – ESTEC,Keplerlaan 1, 2201,AZ,诺德维克,荷兰 p 联合国维也纳办事处外层空间事务厅政策和法律事务科委员会,奥地利 q 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA),宇宙航行科学研究所(ISAS),日本神奈川 r 俄罗斯科学院空间研究所行星物理系,俄罗斯莫斯科 s 康奈尔大学,伊萨卡,纽约州,14853-6801,美国 t 中国国家航天局,北京,中国 u 意大利航天局(ASI),意大利罗马 v 法国国家空间研究中心(CNES),法国 w 中国空间技术研究院神舟航天生物技术集团空间微生物实验室,北京,中国
地球资源枯竭、过度开发和气候变化对人类在地球上的生存构成了挑战。就人类是单星球物种而言,这些持续不断的压力似乎严重威胁着我们的进一步生存。在本文中,我们讨论了太空开发和太空殖民作为即将到来的气候灾难的补救措施的可能性所带来的伦理问题。我们认为,假设在所需的时间内人类会改变其行为和/或开发新技术以避免地球上不可逆转的有害气候变化是不明智的。太空探索和开发被认为是人类探索和开发的自然延续。我们得出的结论是,太空殖民可能为人类的可持续发展提供了一条道路,人类如果不认真探索这种可能性,那就是失职。
简介:在NASA或COSPAR能够为MARS等地点设定行星保护要求之前,需要解决许多重要的知识差距(1)。最重要的知识差距之一是了解船员栖息地和太空套装的微生物泄漏。当前的ECLSS(环境控制和生命支持系统)和PLS(便携式生命支持系统)要求不包括控制可能与通风或泄漏的气体一起逃脱的微生物的任何规定。当前一代的NASA空间西装可以以高达100 cm 3 /min的速度泄漏。在名义操作期间(2)。ISS(国际空间站)有意发射像CO 2这样的大气气体,以维持机组人员的可居住条件。此外,每次将气闸用于EVA(外部活动)时,内部大气都会随附。由于不可能对机组人员进行消毒,因此重要的是要了解,如果在这些通风和泄漏的产品中夹着任何微生物,该怎么办。也重要的是要了解这些微生物是否可以在外面表面生存。最近对ISS的俄罗斯段的采样表明,来自ISS内部的细菌和真菌可能能够在外表面上生存(3)。NASA开发了一种无菌抽样工具,可在EVA期间使用,并计划从ISS上的通风口收集样品以构建这些结果。这项工作的结果将用于制定行星保护要求,以从船员体积中排气和泄漏的气体。
摘要 - 对人类定居的探索和建立对火星的兴趣正在迅速增长。要实现这一目标,将需要快速运输来携带重要的物资和货物。当前的火星任务至少需要150天,在紧急情况或紧急需求的情况下,这将太长。因此,我们提出了一种尖端技术,该技术可能会使运输时间短达20天:激光驱动的光帆。这种推进方法使用地面激光阵列来推动一个小型轻巧的航天器,该航天器连接到轻帆至非常高速的速度,使任务比目前的任务快得多。通过使用MATLAB模型和激光推进计算工具,我们可以看到并确定这些任务的最佳轨迹和出发窗口。我们讨论了这些轨迹,并表明在2030 - 2032年之间的27个月内,在特定的启动窗口中可能进行了这些任务,但在此期间也面临实际挑战。在太阳连接期间,由于太阳的接近度,这种快速的运输任务受到限制,但是当过境时间要求放松时,在所有轨道相时都可以快速过境。激光阵列能够产生高达13吉瓦的激光阵列,以使20天的任务具有5 kg的航天器,能够将有价值的轻质货物携带到连接附近,但在反对周围只需要0.55 gw。所需的航天速度始终超过太阳系逃逸速度,而轨迹是双曲线。对未来工作的重要挑战涉及减速和进入,下降和着陆的机制和过程。火星上的基于地面的激光阵列可以解决这一挑战的某些方面,但是轨道几何限制了减速潜力,这意味着有效载荷需要对大型减速和影响g-负载稳健。对火星的这些20天任务可以作为更复杂,遥远任务的前身。可以提高航天器质量能力,同时还可以通过优化激光阵列和轻型帆性能来减少运输时间。也可以同时推出和增强多个航天器,以承担更多有效载荷并降低成本。这项工作旨在作为一个概念证明,即可以通过此类任务运输轻巧的有效载荷。可以在接下来的几十年中开发实现快速运输任务的技术,并将其应用于其他天体的深空任务,并将其旅行到星际空间。
五十多年来,轮式移动机器人 (WMR) 已被证明是太空探索和行星任务中不可或缺的一部分。能够穿越各种各样的环境、机动性、能够被引导至特殊位置以及相对于其他平台更低的重量和功耗是其越来越受欢迎的原因。图 1 描述了过去、现在和未来在不同地外天体上执行任务的著名 WMR。有关行星 WMR 的全面参考书目,请参阅(Sanguino,2017)。行星上的 WMR 的运行需要复杂的软件和硬件解决方案来进行制导、导航和控制(GNC)。这确实是因为地外天体上的条件不同。复杂而未知的环境、与异质土壤的相互作用、陡坡、松散和多相地形、在低重力区域行驶、恶劣的照明条件、GPS 信号不可用、功耗限制以及嵌入式系统的计算限制都是开发 GNC 模块时必须处理的关键挑战(Quadrelli 等人,2015 年)。里程表或车辆相对于某些局部参考的姿态和方向知识是 GNC 算法的关键组成部分。由于存在限制和不确定性,当前的行星 WMR 依靠与地面站的远程通信来执行里程表并规划安全运行。这种地面在环操作可缩短车辆在环路中停留的时间。
小型卫星 (SmallSat) 技术的最新发展为太空任务的新范式打开了大门。NASA 最近的一份技术论文详细介绍了当前小型航天器技术的最新进展 [1]。小型卫星是传统卫星的较小尺寸。小型卫星对太空任务设计人员来说具有吸引力,因为它们可以使用商用现货组件,并且可以作为次要有效载荷共享,从而降低成本。次要有效载荷适配器对小型卫星的质量和体积有严格的要求,它们必须在发射前收起,并从适配器上释放后展开,例如 EELV 次要有效载荷适配器 (ESPA) [2]。目前,ESPA 平台有许多变体,其中一些配置为用作轨道转移飞行器。图 1 展示了标准 ESPA 变体。截至 2018 年,NASA 科学任务理事会 (SMD) 采取了一项积极的政策,将 ESPA 环集成到具有额外上升性能的 SMD 任务中,以便为次要有效载荷提供共享机会 [3]。