摘要 传统的航空航天设计方法提供了快速有效的方法来生成新设计,但这些新设计通常与以前的设计相似。然而,对于真正创新的设计,需要一种不同的方法。本文建议,一种称为“参数分析”(PA)的通用概念设计方法可用于教授和实践创新航空航天设计。为了支持这一主张,我们调查了四个不同、创新和独特的案例研究,它们均由经验丰富的航空航天设计师进行:第二次世界大战的“炸坝”弹跳炸弹、20 世纪 70 年代的 Gossamer Condor 人力飞机、20 世纪 90 年代的非对称 Boomerang 双引擎飞机和 21 世纪初的 SpaceShipOne 亚轨道航天器。本文详细阐述了如何调整和应用案例研究方法以提供支持研究假设的证据,并展示了案例研究的分析结果。这表明,专业的航空航天设计师遵循了与 PA 类似的思维过程,即使是在不知不觉中,其中相似性是通过计算案例研究中可以证明存在的 PA 特征的数量来衡量的。还讨论了研究方法的优点和局限性。
人类在太空中载人和无人飞行器数量的迅速增长,为将为地面应用而酝酿的理念和方法应用于太空创造了越来越多的机会。为了从普适社区的角度说明这一点,本文概述了麻省理工学院媒体实验室响应式环境小组近期和正在进行的一些太空导向项目,并记录了其中大多数项目在我们之前的普适计算研究项目中的根源。这些项目涉及可穿戴设备、智能织物、传感器网络、跨现实系统、普适/反应式显示器、微型机器人、响应式太空栖息地内部以及太空基础设施的自组装系统。其中许多项目已在国际空间站的零重力和亚轨道飞行中进行了测试,或将在即将到来的月球任务中部署。综合评估,这些工作成果表明,普适计算的一些原则(例如,新型传感技术、“智能材料”和一流的现代 HCI 基础设施)将在我们近期的太空未来中发挥广泛作用。这项工作标志着航天工业的一个重要转折点,学术研究实验正在迅速成熟——以数月而不是数年的规模——以影响低地球轨道及更远地区的产品、工具和人类体验。
E 空域涉及日益复杂的操作和日益多样化的车辆。为了确保未来系统的安全,美国国家科学院建议采用可扩展到上层 E 的及时航空安全管理系统 (IASMS)。当前的空中交通管理对于未来的上层 E 运营和多样化的车辆来说并不具有成本效益,因此联邦航空管理局制定了上层 E 交通管理概念,以安全地整合具有不同性能特征和飞行任务的各种运营和车辆,而不会中断当前运营,包括太空发射和再入、亚轨道飞行、超音速和高超音速飞行、慢速或静止无人气球以及慢速、静止或高速的长航时固定翼飞行器。IASMS 将最先进的预测模型与反应和主动分析相结合,以检测危险并减轻上层 E 运营商的风险前兆。IASMS 识别由于新的和日益复杂的运营而对 NAS 进行转型而暴露的紧急安全风险。安全情报还将扩大可用数据,并通过在 SMS 的政策、风险管理、安全保障和推广支柱之间实现更无缝的“及时”集成,为实施安全改进以降低风险的新方法提供见解。
近太空活动——寻求新的法律制度 Mini Gupta 和 Tommaso Sgobba * 摘要 尽管在“太空时代”,外层空间出现了许多创新,但直到最近,平流层和中间层的活动才引起商业界的关注。亚轨道飞行和高空平台 (HAP) 是该地区寻求利用能力的一些方式。由于臭氧层的存在,该地区的环境也非常敏感。然而,从法律上讲,这是一个模糊的区域,不清楚在那里发生的活动是空域活动还是外层空间活动。不同的作者用不同的名称来指代这个区域,在本文中,我们将其指定为近太空。该区域海拔约 18 公里至 160 公里,是大多数航空活动结束的地方,但大气层密度过大,无法支持太空活动。鉴于目前的争论,该区域很可能被简单地划定为空域或外层空间,而没有过多考虑其独特的科学、技术和经济能力。本文认为,保护其领土上方的近空间最符合基础国家利益,与专属经济区类似,需要为近空间制定具体的法律制度。专属经济区的例子将用于说明国家法律(即使在没有国际制度的情况下)如何既能使基础国家受益,又能保护目前的全球公域。
太空飞行系列文章的一部分 历史 太空飞行史 太空竞赛 太空飞行时间线 太空探测器 月球任务 应用 地球观测卫星 间谍卫星 通讯卫星 军用卫星 卫星导航 太空望远镜 太空探索 太空旅游 太空殖民 航天器 机器人航天器 卫星 太空探测器 货运航天器 载人航天 太空舱 阿波罗登月舱 航天飞机 空间站 太空飞机 航天发射 太空港 发射台 一次性和可重复使用的运载火箭 逃逸速度 非火箭航天发射 航天类型 亚轨道 轨道 行星际 星际 星系际 空间组织列表 航天机构 太空部队 公司 太空飞行门户网站 卫星导航或 satnav 系统是一种使用卫星提供自主地理定位的系统。覆盖全球的卫星导航系统称为全球导航卫星系统 (GNSS)。截至 2023 年[更新],有四个全球系统投入运营:美国的全球定位系统 (GPS)、俄罗斯的全球导航卫星系统 (GLONASS)、中国的北斗卫星导航系统[1] 和欧盟的伽利略。[2] 正在使用的区域导航卫星系统是日本的准天顶卫星系统 (QZSS),这是一种基于 GPS 卫星的增强系统,可提高 GPS 的准确性,卫星导航独立于 GPS 计划于 2023 年实现[3],以及印度的区域导航卫星
2020 年 5 月,SpaceX 将美国宇航员用美国制造的可重复使用火箭送入太空,从而使美国政府摆脱了俄罗斯航天发射服务的束缚。该公司即将再次开始一项可能改变游戏规则的任务。未来几个月,SpaceX 计划对该公司旗舰超重型运载火箭 Starship 进行首次轨道试飞(图 1)。Starship 因其可重复使用性、尺寸和功率,将通过低成本发射高达 100 公吨的有效载荷,大大改善进入近地轨道的途径。这将支持公共和私营部门在太空活动的扩展,包括太空旅游、太空太阳能发电以及电信和军用卫星的安装和服务。它还将成为亚轨道点对点旅行网络的基石,该网络将出于商业或国家安全目的在全球范围内快速运送机组人员和货物。一旦进入轨道,星际飞船的第二级就可以充当大型空间站和实验性太空技术的试验台。此外,星际飞船在其燃料补充能力的支持下,将为包括月球和火星在内的深空地点的开发和定居提供支持。鉴于其具有彻底改变众多航天领域的巨大潜力,星际飞船提供了某种“奇点”——一个颠覆先前趋势的点,在此之后,增长有限的假设必须受到质疑。1
该合资企业位于威尼托地区,靠近 Officina Stellare 总部,地理位置优越,将充分利用双方的工程和生产协同效应。Skyloom Europe 不仅将参与现有技术的大规模生产,还将率先开展内部研发计划,旨在开发用于安全光通信的创新产品。这包括突破性的量子通信自由空间系统,用于太空和机载连接,这要归功于 Officina Stellare 已经拥有的成熟 QKD 技术。该合资企业准备满足全球市场不断增长的需求,例如到 2031 年市场预计将有大约 60,000 个终端,市场价值接近 120 亿欧元(根据 Euroconsult 的数据)。国防部门对安全通信的兴趣以及载人和无人机对亚轨道通信日益增长的需求支持了这一预测。Skyloom Europe 的商业战略旨在将自己打造成一个强大的供应商,重点关注欧洲市场,大大加强欧洲大陆的供应链。 Skyloom Europe 的愿景是从一家以产品为中心的公司转型为欧洲高性能、安全电信和连接服务的领导者,它不仅代表着技术和工业的进步,也是意大利的战略性国家资产,也是欧洲电信领域的重要参与者。公司将及时向市场通报合资企业成立和相关协议签署的进展情况。
本文介绍了全球范围内混合火箭发动机在太空运输中的应用发展现状。介绍了历史根源,并分析了在几十年内人们对混合技术兴趣不大之后重新审视该技术的原因。本文讨论了探空火箭、可重复使用亚轨道系统和运载火箭的现代发展,特别关注推进剂技术。各种推进剂组合包括使用液氧、过氧化氢、一氧化二氮和一氧化二氮-氧气混合物作为氧化剂。本文考虑了不同的燃料,并考虑了性能以及可获得的回归率等。本文介绍并分析了使用不同推进剂组合的车辆的初步计算结果。并与全球范围内提出的混合火箭配置进行了比较。本文指出了尚未解决的问题和几个未知数,包括混合火箭发动机的可扩展性问题、大型发动机的燃烧不稳定性、金属化燃料的燃烧效率、推进剂的体积性能以及车轮颗粒几何形状下的燃料残留质量。本文讨论了新型太空混合运载火箭(虽然通常级间可重复使用性有限)是否在成本上与其他化学火箭推进系统开发相比具有竞争力。本文总结了未来潜在的进步和技术机遇。进行这项研究的主要目的是对全球现有或目前正在开发的不同混合推进技术进行比较。
NASA和FAA在商业亚轨道太空飞行方面也有牢固的现有关系,在实现其履行其快速促进有前途的太空探索,发现,发现以及通过次级航天测试通过次级探索空间交易的飞行技术来促进有前途的技术方面的使命时,NASA的飞行机会计划依赖FAA许可和法规。NASA的飞行机会计划也有。 。 提供了FAA赞助的安全启用技术的测试航班,特别是通过FAA的商业太空运输卓越中心。 最近,NASA和FAA商业太空运输办公室合作开发了用于在商业轨道航班上飞行NASA赞助的SpaceFlight参与者的框架,使工业和学术界的研究人员首次提议与NASA赞助的有效载荷一起飞行。 NASA还通过商业机组人员计划的下降计划(SUBC)与FAA合作就商业轨道上的太空飞行活动(SUBC)努力,以扩大NASA宇航员和其他NASANASA的飞行机会计划也有。。提供了FAA赞助的安全启用技术的测试航班,特别是通过FAA的商业太空运输卓越中心。最近,NASA和FAA商业太空运输办公室合作开发了用于在商业轨道航班上飞行NASA赞助的SpaceFlight参与者的框架,使工业和学术界的研究人员首次提议与NASA赞助的有效载荷一起飞行。NASA还通过商业机组人员计划的下降计划(SUBC)与FAA合作就商业轨道上的太空飞行活动(SUBC)努力,以扩大NASA宇航员和其他NASA
Ali Guarneros Luna航空航天,系统和质量工程师Ali Guarneros Luna目前在NASA AMES研究中心计划和项目管理部(PX)工作。在她在PX工作之前,Ali在系统安全与任务保证办公室(SS&MA)和工程局办公室工作,是针对国际空间站(ISS)的小型卫星开发和有效载荷的技术机构。在同步位置保持,参与,重新定向,实验性卫星(Spheres)国家实验室中,她担任系统和安全工程师。在爱迪生计划中,阿里(Ali)担任系统工程,任务和地面运营,并为多个Cubesat项目推出了车辆服务专家,包括技术和教育纳米卫星(TechEdsat)。Ali担任小型航天器技术(SST)计划节点项目的副项目经理,ISS专家和启动车辆界面。在轨道亚气动性重新进入实验(SOAREX)一系列亚轨道实验中,Ali已担任多个工程角色,包括设计,建筑和测试工程师。ali目前是Soarex 10的副项目经理和共同投资者,以及TechedSat 5和6的安全任务和保证。Ali出生于墨西哥城,现在住在加利福尼亚州圣何塞。她分别于2010年和2013年获得了圣何塞州立大学(SJSU)的航空航天工程学学士学位和科学硕士学位。在完成本科学位后,Ali在首席技术人员办公室在NASA Ames实习。在担任实习生期间,她领导并帮助制定了SJSU的教育和外展计划。第一个程序称为网络自主定位卫星(快照)的系统,然后是TechedSat系列。作为一名专业工程师,Ali领导了与国际空间站(ISS)相关的各种项目。