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World File Search System充气结构
先进结构与材料的集成...
摘要 — 美国宇航局的阿尔特弥斯计划计划在 2028 年之前在月球上部署一个可持续的月球基地。该基地需要一个基础表面栖息地，可以支持四名机组人员完成至少 28 天的任务。缺乏磁场和明显的月球大气延长了金属结构发出的二次辐射的寿命，这对暴露的宇航员来说是一种健康危害。将非金属结构材料整合到表面栖息地设计中可能会缓解其中一些问题。此外，结构可折叠以方便运输，以优化有效载荷体积、质量效率和资金限制。因此，充气结构正在受到研究，因为它们在发射时具有更高的包装效率、最佳的质量体积比和可以有效分散结构载荷和热量的大表面积。目前，只有两个充气气闸舱被部署在太空中。因此，迫切需要推进与充气结构相关的技术，为未来的任务（即阿尔特弥斯及以后的任务）提供更多选择。本研究重点关注了 NASA 兰利研究中心 (LaRC) 新兴技术的可充气月球栖息地应用及其获得太空资格所需的开发步骤。保龄球栖息地架构由 13 项 NASA LaRC 技术生成，其中五项被视为关键技术，五项被确定为增强技术，三项被归类为 Artemis 计划的转型技术。为了解决有效载荷限制问题，该研究还考虑了与当前 Artemis 将保龄球栖息地运送到月球的时间表相一致的暂定时间表。最终，保龄球栖息地主要解决了可充气月球栖息地的结构需求，这意味着必须改进与栖息地生活方式方面有关的主要领域。这些领域包括但不限于硬连接点、人类健康监测以及针对太阳质子事件的额外辐射防护。
充气式防热罩技术的发展
摘要 EFESTO 项目由欧盟 H2020 计划资助。该项目旨在提高欧洲设计再入飞行器充气隔热罩的能力。充气隔热罩技术能够扩大太空应用范围，因为它为大气下降提供了有效的防热和减速能力，同时具有相对的质量和体积效率，这对太空任务来说是一项重要资产。在初始研究阶段，选择将充气隔热罩用于火星探索和用于运载火箭上级再入地球以供日后重复使用，作为 HIAD 技术的潜在应用。这两个应用案例是为了在现实条件下展示该技术的性能，并为在实际应用中训练的充气隔热罩设计提供代表性的研究框架。在项目的第一部分，工作重点是两个研究案例的系统设计。这项工作产生了一种充气隔热罩设计，与初始设计相比，其几何复杂性降低，并且可扩展用于其他应用。在为连续的项目阶段选择一个参考定义之前，对柔性热防护系统 (F-TPS) 的几层材料进行了比较。在此阶段之后进行了密集的测试活动。部分测试用于使用联盟内可用的等离子风洞测试基础设施验证 F-TPS 在相关气动热环境下的热性能。此外，还制造了一个高保真充气结构地面演示器。该演示器用于巩固充气系统的机械特性。此测试活动提供了用于数值互相关和实验数值重建的数据。最终，计算折叠分析完成了此项目阶段的数值活动。项目的最后阶段致力于技术的在轨演示任务的初步设计以及技术开发路线图的设计。这个潜在的未来在轨演示器 (IOD) 将在相关环境中发展时提供有关系统性能的知识。这将为开发的充气式隔热罩技术提供飞行验证和确认。本文概述了该项目，重点介绍了即将在未来几周内完成的 EFESTO 项目的系统方面。