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World File Search System光帆
前往土卫二和木卫二的光帆天体生物学先驱任务
拥有液态水地下海洋的冰卫星是太阳系中最有前途的天体生物学目标之一。在这项工作中，我们评估了在前体生命探测任务中部署激光帆技术的可行性。我们研究了前往土卫二和木卫二的此类激光帆任务，因为这两颗卫星发射出的羽流似乎可以进行现场采样。我们的研究表明，千兆瓦激光技术可以将 100 公斤的探测器加速到 ∼30 公里/秒的速度，然后在 1 - 4 年的时间内到达木卫二，在 3 - 6 年的飞行时间内到达土卫二。虽然激光阵列的理想纬度各不相同，但将必要的基础设施放置在靠近南极圈或北极圈的地方可能是土卫二任务在技术上可行的选择。至关重要的是，我们确定与这些卫星的最小相遇速度（约 6 km s −1 ）可能接近最佳速度，可通过类似于欧罗巴快船任务上的表面灰尘分析仪的质谱仪来检测羽流中的生物分子构件（例如氨基酸）。总之，太阳系中的冰卫星可能非常适合通过激光帆结构方法进行探索，尤其是在需要低相遇速度和/或多次任务的情况下。
为低地球轨道自由飞行光帆演示开发克级飞行计算机
[4] Shyamnath 等人（2017 年）。LoRa 反向散射：实现无处不在的连接愿景。ACM 交互式、移动、可穿戴和无处不在技术论文集。
使用定向激光驱动的光帆
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。