本书付印时,美国国家航空航天局 (NASA) 已成立超过半个世纪,它的长寿归功于历届总统政府及其所服务的美国人民对其科学和技术专长的重视。在这半个世纪里,飞行从超音速发展到轨道速度,喷气式客机成为洲际交通的主要方式,宇航员登陆月球,由该机构开发的机器人航天器探索了太阳系的遥远角落,甚至进入了星际空间。NASA 诞生于一场危机——苏联人造卫星在太空领域取得胜利后的混乱局面——迎接新兴太空时代的挑战,取得了辉煌的崛起。美国宇航局成立后不到十年,宇航员团队就开始筹划首次登月,1969 年 7 月 20 日,尼尔·阿姆斯特朗迈出了“一小步”,成功登月。很少有事件能像阿姆斯特朗小心翼翼地从细长的鹰号登月舱中走下来,在静海基地尘土飞扬的平原上留下历史性的靴印,如此令人感动,如此引人注目或具有重大意义。阿波罗计划之后,美国宇航局开始了一系列太空计划,这些计划如果说没有阿波罗计划那样令人感动和引人注目,那么它们的成就和勇气也是非同凡响。航天飞机、国际空间站、哈勃太空望远镜以及各种行星探测器、着陆器、探测车和飞越任务都证明了美国宇航局的创造力、技术人员的优秀以及对空间科学和探索的奉献精神。但 NASA 还有另一面,在如今这个被普遍称为美国太空机构、其最受瞩目的员工都是勇敢地执行任务的宇航员的时代,这一面往往被隐藏起来。
广义相对论的伟大预言之一是引力波的存在。对双黑洞合并产生的引力波的观测[1]开创了天文学和宇宙学的新纪元。讨论引力波时,一个基本问题是它们的能量。20 世纪 50 年代,人们曾对引力波是否携带能量存在争议。最终,Bondi 通过一个简单的思想实验解决了这一争议[2]。直到 Isaacson 等人的研究,人们才对引力波的能量进行了数学描述,在 Isaacson 的研究中,通过用短波近似对几个波长的波场梯度平方取平均值,得到了引力波的有效能量动量张量[3,4]。在极早期宇宙物理学应用中,感兴趣的涨落波长大于哈勃半径,Mukhanov、Abramo 和 Brandenberger 导出了有效能量动量张量 [5,6]。在这些被称为几何方法的方法中,引力场被分为背景部分和波部分,有效能量动量张量来自波对背景的反作用。另一种方法被称为场论方法,其中有效能量动量张量通过拉格朗日-Belinfante-Rosenfeld 程序导出 [7-9]。结果是伪张量的各种表达式 [10-17]。尽管文献中提出了不同的获取引力波能量的方法,但它们都存在一些缺陷。在几何方法中,需要对引力场进行人工划分,而在场论方法中,伪张量取决于坐标。此外,这两种方法都需要一个额外的复杂平均方案,才能获得有意义的引力场有效能量动量张量。对这些人工对象的依赖会导致一些模糊性。因此,不同的方法
William R. Ott 博士是美国国家标准与技术研究所 (NIST) 物理测量实验室副主任,该机构是一家拥有 2 亿美元资产的组织,拥有约 560 名全职员工和 500 名客座科学家和临时员工。该实验室因其出色的研究和技术服务而受到全世界的认可。实验室工作人员几乎赢得了所有重大技术奖项,包括三项诺贝尔物理学奖。Ott 博士曾担任美国国家标准局 (现为 NIST) 辐射物理部主任、NIST 电子和光学物理部主任、NIST 原子、分子和光学物理中心副主任以及 NIST 物理实验室副主任。1977-78 年,他曾任杜塞尔多夫大学亚历山大·冯·洪堡研究员,现为美国光学学会、美国物理学会和华盛顿科学院院士。他的个人研究领域包括电子原子碰撞、等离子体光谱、紫外线辐射技术和光学计量学。他率先使用等离子体放电作为近紫外和真空紫外光谱区域的辐射标准,并与美国宇航局资助的首席研究员合作,对太空实验进行辐射校准,从首次天空实验室太阳辐射测量到哈勃太空望远镜。他发表了 69 篇技术论文和报告,发表了多次演讲,并参与组织会议和研讨会。2000 年至 2011 年,他倡导物理实验室开发生物物理、定量医学成像和纳米医学应用的测量方法和标准。他能说流利的德语,具备意大利语的工作知识,是一位出色的钢琴家,喜欢打网球和跑步锻炼。30 多年来,他一直是教堂的活跃成员。
本文件中使用的首字母缩略词和缩写定义如下。 AC-10 Aerocube-10 ACCESS 可直立空间结构装配概念 ACME 带移动炮位增材制造 AFRL 空军研究实验室 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 改进型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS 加快空间站实验处理 FARE 流体采集和补给实验 FDM 熔融沉积成型 FREND 前端机器人启用近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAM 空间维修、组装和制造 ISFR 现场制造和维修 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 ISSI 智能空间系统接口 JEM 日本实验模块 JEM-RMS 日本实验模块遥控操作系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球附着节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧 LSMS 轻型表面操纵系统 MAMBA 金属先进制造 机器人辅助组装 MER 火星探测探测器
在修饰的重力框架内,准静态和亚匹配近似值被广泛用于分析,旨在在后期识别与一致性模型的偏离。通常,假设时间导数相对于空间衍生物是亚分析,鉴于相关的物理模式是哈勃半径内的那些模式。实际上,根据重力电位和所涉及的物质领域的扰动,这些近似值下的扰动方程将减小为可拖动的代数系统。在这里,在F(r)理论的框架中,我们使用新的参数化方案调用这些近似值时,我们将重新访问标准结果,该方案使我们能够跟踪扰动方程中每个时间衍生术语的相关性。这种新方法揭示了在标准程序中获得的校正项。我们通过将两种方法的结果与两种知名玩具模型的完整数值解决方案进行比较:设计师F(R)模型和HU-Sawicki模型来评估这些差异的相关性。我们发现:i)可以将子马近似值安全地应用于量表0的线性扰动方程。06 h / mpc Lessimk Lessim 0。2 h / mpc,ii)在这个“安全区域”中,准静态近似值即使在某些情况下,即使在某些情况下,对于宇宙预算,即使黑能有显着促进宇宙预算,即使暗能对宇宙预算产生显着贡献,也可以对宇宙预算产生显着贡献,甚至有助于宇宙预算,即使在某些情况下,我们的新方法也比标准过程更好。,尽管对于研究案例,这一重大改进对线性可观察物的影响很小,但这并不代表我们方法的无效。相反,我们的发现表明,在更通用的修改重力理论(例如Horndeski)中,在这些近似值下得出的扰动表达式也应重新审视。
AC-10 Aerocube-10 可直立空间结构的接入组装概念 ACME 带移动炮位的增材建造 AFRL 空军研究实验室 AgMan 空间系统敏捷制造 AMF 增材制造设施 AMS Alpha 磁谱仪 ANGELS 本地空间自动导航和制导实验 ARMADAS 自动可重构任务自适应数字装配系统 BONSAI 通过高级集成实现的在轨系统总线复制品 CAVE 协作式自动驾驶汽车环境 CHAPEA 机组人员健康和表现模拟 CNC 计算机数控 DARPA 国防高级研究计划局 DeSeL 可展开结构实验室 Dextre 特殊用途灵巧机械手 EASE 舱外活动结构组装实验 EBW 电子束焊接 EELV 进化型一次性运载火箭 ELSA-d Astroscale 演示的报废服务 ESPA EELV 二级有效载荷适配器 ETS 工程测试卫星 EVA 舱外活动 EXPRESS Xpedite空间站实验处理 FARE 流体采集与补给实验 FASER 现场与空间实验机器人 FDM 熔融沉积建模 FREND 前端机器人实现近期演示 GaLORE 从风化层电解中获取的气态月球氧 GEO 地球静止轨道 GOLD 通用锁存装置 HST 哈勃太空望远镜 HTP 高强度过氧化物 ISA 空间组装 ISAAC 自主自适应看护综合系统 ISFR 现场制造与修复 ISM 空间制造 ISRU 现场资源利用 ISS 国际空间站 Issl 智能空间系统接口 JEM-EF 日本实验模块——暴露设施 JEM-RMS 日本实验模块遥控系统 LANCE 用于施工和挖掘的月球连接节点 LEO 低地球轨道 LH2 液氢 LINCS 本地智能网络协作系统 LOX 液氧
NASA 的跟踪和数据中继卫星系统 (TDRSS) 地面终端将于 2015 年更换。自 1994 年上次大规模整修以来,现有终端已进行过多次小规模升级和改造。地面终端与七颗运行中的地球同步通信中继卫星一起,为 20 多个客户航天器提供支持,包括 Terra、哈勃太空望远镜、国际空间站等。终端更换工作称为空间网络地面段支持 (SGSS),它将使地面终端通信基础设施现代化,并为客户提供新功能。本文介绍了新的架构、一些重大技术升级和运营概念,这些概念将使 TDRSS 能够以更低的成本为更多客户提供更多服务。SGSS 将提供灵活、可扩展、可升级和可持续的地面段,它将:1) 维护现有的空间网络 (SN) 功能和接口;2) 适应新客户和功能,包括更高的数据速率支持和额外的调制和编码方案;3) 减少维护地面终端所需的工作量;4) 在不中断服务的情况下将运营从现有系统过渡到 SGSS;5) 实现 99.99% 的客户服务运营可用性。SGSS 将通过以下方式实现这一目标:1) 使用最先进的技术实施架构,实现低影响的增量升级;2) 简化增加地面和空间资产的扩展过程;3) 在很大程度上纳入商用现货 (COTS) 产品;4) 最大限度地提高设备通用性。一些新的和增强的 SGSS 功能包括:1) 能够轻松添加新的发送和接收波形; 2) 早期信号数字化,实现无损信号分发;3) 高速数字分组交换;4) 新型编码方案,包括低密度奇偶校验 (LDPC) 和 Turbo 乘积码 (TPC);5) Ka 波段单向跟踪服务;6) 指令数据速率提高到 50Mbps,遥测数据速率提高到 1.2 Gbps。
上下文。恒星磁盘截断(也称为星系边缘)是银河大小的关键指标,由气体密度阈值的恒星形成的径向位置确定。该阈值本质上标志着星系中发光物质的边界。准确测量数百万星系的星系大小对于理解在宇宙时间内推动星系演变的物理过程至关重要。目标。我们旨在探索段的任何模型(SAM)的潜力,即设计用于图像分割的基础模型,以自动识别星系图像中的磁盘截断。通过欧几里得广泛的调查,我们的目标是提供大量的数据集,我们的目标是评估SAM以完全自动化的方式测量星系大小的能力。方法。SAM被应用于1,047个磁盘样星系的标记数据集,其中M ∗> 10 10m⊙在红移至z〜1时,来自哈勃太空望远镜(HST)烛台。我们分别使用F160W(H -band),F125W(J -band)和F814W + F606W(I -Band + v -band)HST HST HST滤镜来创建复合RGB图像“欧盟化” HST Galaxy图像。使用这些处理的图像作为SAM的输入,我们在输入数据的不同配置下检索了每个星系图像的各种截断掩码。结果。我们发现了由SAM确定的星系大小与手动测量的星系大小之间的一致性(即,通过在星系光谱中使用恒星磁盘边缘的径向位置),平均偏差约为3%。当排除问题案例时,此错误将减少到约1%。结论。我们的结果突出了SAM以自动化方式在大型数据集上检测磁盘截断和测量星系尺寸的强大潜力。SAM表现良好,而无需大量图像预处理,标记为截断的训练数据集(仅用于验证),微调或其他特定于域特异性适应(例如传输学习)。
股票代码 证券权重 股票代码 证券权重 通信服务 6.12% 医疗保健 16.12% T 美国电话电报公司 1.32 ABT 雅培实验室 3.50 CMCSA 康卡斯特公司 2.92 A 安捷伦科技公司 1.48 VZ 威瑞森通信公司 1.88 AMGN 安进公司 1.10 非必需消费品 4.30% BMY 百时美施贵宝公司 1.16 BBY 百思买公司 1.02 GILD 吉利德科学公司 1.25 DRI 达顿餐饮公司 1.23 JNJ 强生公司 3.28 KSS 科尔士百货公司 0.79 MRK 默克公司 2.41 MTN 韦尔度假村公司 1.26 UNH 联合健康集团1.94 消费必需品 6.26% 工业 14.92% MO 奥驰亚集团 1.66 ADP 自动数据处理公司 1.91 HSY 好时公司 1.02 CSL 卡莱尔公司 1.10 PG 宝洁公司 3.58 CAT 卡特彼勒公司 1.45 能源 6.30% CMI 康明斯公司 1.61 APA APA 公司 1.05 FDX 联邦快递公司 1.13 CTRA Coterra Energy Inc. 0.95 FERG 弗格森公司 1.18 HAL 哈里伯顿公司 1.01 HUBB 哈勃公司 1.32 MPC 马拉松石油公司 0.96 NOC 诺斯罗普·格鲁曼公司 1.27 OVV Ovintiv Inc. 0.93 PH 派克汉尼汾公司 2.28 WMB Williams Companies, Inc. 1.40 SSNC SS&C TECHNOLOGIES Holdings, Inc. 1.67 金融 18.81% 信息技术 11.43% AFL Aflac Inc. 2.08 AMAT Applied Materials, Inc. 1.42 AON Aon Plc. 1.48 CDW CDW Corporation 1.09 BK Bank of New York Mellon Corp 2.47 CSCO Cisco Systems, Inc. 2.42 COF Capital One Financial Corp. 1.57 HPE Hewlett Packard Enterprise Co. 1.08 CINF Cincinnati Financial Corp. 1.31 LRCX Lam Research Corporation 1.01
美国宇航局的连续失败不容忽视。航天飞机发射的巨额开支使美国宇航局在国际市场上失去了竞争力,无法发射用于研究天气、国际通信系统或全球表面测绘等实用卫星。在航天飞机计划开始时,美国宇航局宣布,这笔巨额投资将很快得到回报,因为它将使太空发射比一次性助推器便宜得多。但 20 年后的今天,事实却截然相反:将每磅重物发射到近地轨道的成本比其他几个国家同时开发的无人一次性助推器高出许多倍。此外,灾难和险些发生的灾难清楚地表明,航天飞机不是一种安全的发射系统。除此之外,我们还目睹了一系列大规模的失败。哈勃太空望远镜耗资 20 亿美元,但其设计缺陷十分严重,在发射前,只需花费很少的额外费用,用相当简单、高精度的测量仪器就能发现。最近的修复任务能否成功还有待观察。但修复成本(6.3 亿至 12 亿美元)必定会降低人们对修复的热情,因为修复最多不能使仪器达到最初预期的性能。需要修复的独立严重故障数量之多,无法做出良好的预测。伽利略号探测木星及其卫星的任务耗资超过 10 亿美元,可能仍会取得一些成果,但展开航天器天线时发生的机械故障将阻止其将所有结果发回地球。现在,在一系列耗资巨大的航天飞机发射失败之后,另一个耗资近 10 亿美元的重大项目——火星轨道器,也莫名其妙地失败了。同样,一颗地球测绘卫星(Landsat 系列的延续)现在正无用地漂浮在某个未知的地球轨道上。考虑到巨大的成本,一个经过精心规划的项目会遭遇如此接二连三的失败吗?20 世纪 70 年代初,人们非常仔细、详细地讨论了规划太空研究项目的问题。一些外部顾问委员会(一些由 NASA 设立,一些由白宫科技办公室设立)提出了许多详细的建议,这些建议包括: