1. 引言 最近,美国和法国等国家发布的声明表明,太空现已成为国防战略的明确组成部分。因此,从低地球轨道 (LEO) 到地球同步轨道 (GEO),都需要监控关键资产、控制卫星发射等操作以及识别潜在或主动威胁。这些问题不仅对国防很重要,还可能对民用应用特别重要,例如监控专用卫星(电信、观测和科学任务)、交通处理、碎片识别和跟踪。低地球轨道尤其令人担忧,因为占据这一空间的卫星数量越来越多。借助雷达探测,可以轻松跟踪轨迹,而雷达成像可以提供卫星识别,尽管分辨率有限且成像深度有限 [1]。光学成像可以提供互补的高分辨率图像,并评估卫星的身份、状态、动态及其附近区域的控制。这需要具有快速转向能力的大口径望远镜来跟踪快速移动的目标。然后需要自适应光学 (AO) 来补偿大气湍流。因此,美国已经开发了这一领域的先进资产 [2][3]。本文的目的是展示和讨论使用专用原型获得的结果。我们还介绍了在这个特定框架下进行图像后处理的创新工作。Onera 确实为法国国防部开发了一种自适应光学 (AO) 辅助低地球轨道卫星成像仪原型。该系统还被用于演示低地球轨道卫星对地光通信 [4]。事实上,低地球轨道卫星空对地光通信在类似目标上面临着类似的问题,即使用自适应光学跟踪和补偿湍流。自适应光学台位于法国蔚蓝海岸天文台 (OCA) 的 MeO 望远镜上。考虑到低地球轨道卫星成像或光通信,其性能在很大程度上取决于卫星旋转速率驱动的湍流的快速时间演变。因此,我们开发了一种基于 GPU-CPU 的实时控制器,以减少循环延迟,从而减少时间误差。该控制器还提供了灵活性,以支持部分自动化的实施,以应对快速变化的情况。考虑到卫星成像,后处理也是一个关键问题。因此,我们利用天文学和生物医学成像领域的最新研究成果开发了专用的盲反卷积算法 [5][6][7][8]。我们首先简要介绍 AO 设置。我们讨论了系统要求和 AO 系统设计权衡。然后,我们讨论了后处理并介绍了在民用 LEO 卫星上获得的当前结果。
MBDA是一家独特的欧洲跨国集团,在复杂武器系统领域处于全球领先地位,在国家保护方面发挥着关键作用。欧洲导弹集团 (MBDA) 本着国际合作的精神而创建,其及其 15,000 多名员工共同努力支持法国、德国、意大利、西班牙和英国以及世界各地盟国的国家主权。作为创新加速器,MBDA 是唯一一家能够设计和制造复杂武器以满足三军(陆、海、空)所有当前和未来作战要求的欧洲集团。 MBDA 由空中客车公司(37.5%)、英国航宇系统公司(37.5%)和莱昂纳多公司(25%)所有。
[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。
新南威尔士大学堪培拉分校 (UNSW Canberra) 于 2017 年在澳大利亚皇家空军 (RAAF) 的资助下启动了一项雄心勃勃的立方体卫星研究、开发和教育计划。该计划包括 M1(任务 1)、M2 探路者,最后是编队飞行任务 M2。M2 是最后一次任务,包括两颗 6U 立方体卫星,采用差动气动阻力控制进行编队飞行。M2 卫星于 2021 年 3 月在 RocketLab 的“它们上升得如此之快”发射中以连体 12U 形式发射。2021 年 9 月 10 日,航天器在近圆形 550 公里、45 度倾角轨道上在小弹簧力的作用下分成两个 6U 立方体卫星(M2-A 和 M2-B)。编队通过改变航天器的姿态来控制,由于位于航天器天顶面的大型双展开太阳能电池阵的横截面积变化,导致气动阻力发生很大变化。
慕尼黑轨道验证实验 (MOVE) 是一个立方体卫星学生项目,由慕尼黑工业大学火箭和太空飞行科学工作组负责。MOVE-III 是正在开发的第四颗立方体卫星,也是 MOVE 项目的第一个 6U 任务,将在轨道上搭载专门的科学有效载荷。该任务旨在获取低地球轨道亚毫米空间碎片和流星体的现场观测数据,目的是汇编一套通量数据集,以及物体质量和速度测量数据,可用于验证空间碎片模型的小物体估计值,并支持与空间环境特性相关的进一步研究。MOVE-III 立方体卫星采用 MOVE-BEYOND 平台,计划搭载三个碎片密度检索和分析 (DEDRA) 等离子体电离传感器。初步设计评审已于 2022 年初完成,下一个里程碑是关键设计评审,计划于 2023 年完成。本文阐述了任务的科学目标和预期的数据产品,概述了探测器的工作原理,并介绍了整个系统架构、平台配置和子系统交互。此外,还讨论了任务碎片减缓方面的考虑因素。
科学技术的进步是继续在低地球轨道开展活动的首要原因,也可以说是最纯粹的原因。NASA 从在低地球轨道微重力环境中运行的时间中学到了很多东西。然而,最近发布的美国国家科学、工程和医学院 2023-2032 年太空生物和物理科学研究十年调查强调了还有许多东西需要了解。NASA 资助基础研究以满足这些十年优先事项,一些科学问题只能通过微重力环境下的实验来回答。低地球轨道通常比将实验送入太空更远的地方更具成本效益。开展这些实验需要一个包括训练有素的研究科学家和研究设施的微重力研究生态系统。
作者:Herb Shivers,博士,PE,CSP,NASA 马歇尔太空飞行中心安全与任务保障局副局长。NASA 正在开发太空发射系统——一种先进的重型运载火箭,它将为人类探索地球轨道以外的空间提供全新的能力。太空发射系统将提供一种安全、经济且可持续的手段,让我们能够超越目前的极限,从独特的太空视角探索新事物。首次开发飞行或任务计划于 2017 年底完成。太空发射系统 (SLS) 将用于将猎户座多用途载人飞船以及重要的货物、设备和科学实验运往地球轨道和更远的目的地。此外,SLS 将作为商业和国际合作伙伴向国际空间站提供运输服务的后备。SLS 火箭将结合航天飞机计划和星座计划的技术投资,以利用成熟的硬件和尖端的工具和制造技术,从而大大降低开发和运营成本。该火箭将使用液氢和液氧推进系统,该系统将包括航天飞机计划的 RS-25D/E 发动机(用于核心级)和 J-2X 发动机(用于上级)。SLS 还将使用固体火箭助推器进行初始开发飞行,而后续助推器将根据性能要求和可负担性考虑进行竞争。SLS 的初始升力为 70 公吨。这超过 154,000 磅,即 77 吨,大约相当于 40 辆运动型多用途车的重量。升力将可升级到 130 公吨——超过 286,000 磅,即 143 吨——足以升起 75 辆 SUV。这种架构使 NASA 能够利用现有能力并降低开发成本,方法是将液氢和液氧用于核心级和上级。此外,这种架构提供了一种模块化运载火箭,可以使用
使用分阶段的阵列雷达用于空间情境意识提供了电子束转向和数字束形成的优势,从而可以在不同任务之间快速切换,例如形成搜索围栏和目标跟踪。通过德国实验空间监视和跟踪雷达盖斯特拉(Gestra),最近在弗劳恩霍夫(Fraunhofer)高频物理学和雷达技术研究所(Fhr)建造了一个系统。诸如Gestra之类的分阶段阵列雷达,由单独的接收器和发射器组成,可以启用准单位静态和偏爱操作模式。这种方法固有地提供了将Gestra扩展到多个,合作转移和接收单位网络的可能性。这样的系统会带来各种各样的机会,以提高空间监视的性能,同时鉴于信号处理和操作模式,也增加了方法论挑战。我们讨论了我们最近和正在进行的有关梯级雷达网络的调查,以进行太空监视,并根据Gestra报告即将实现此类系统的实现。
*主要作者:vladimir.schkolnik@physik.hu-berlin.de,+49(0)30 2093-7625 1 humboldt-UniversitétZu Zu at Berlin,Newtonstr。15,12489德国柏林2 Helmholtz-Institut Mainz,Johannes Gutenberg-Universitat Mainz,55128德国Mainz,德国3物理学,加利福尼亚州加利福尼亚大学94720-94720-7300物理学,442加利福尼亚州斯坦福市购物中心94305 6原子开发商,2501 Buffalo Gap Rd#5933,Abilene,Texas,Texas 79605 7 79605 7物理系,威斯康星大学麦迪逊大学,麦迪逊大学,威斯康星州53706,83706 8 (WPI),东京大学高级研究机构,东京大学,喀西瓦大学,喀西瓦,千叶277-8583,日本日本10号物理学院,锡德尼悉尼,2006年,新南威尔士州,2006年,澳大利亚11吉拉大学11吉拉大学,国立标准师和技术学院,科罗拉多大学,科罗拉多州科罗拉多大学,科罗拉多州科罗拉多大学,加利福尼亚州8030940404040403030994033099903099.440303099944033099940309990303年。加利福尼亚州帕萨迪纳技术学院91109
轨道飞行将卫星发射到太空中,以便它们在各种高度绕地球绕地球绕。最常见的低地球轨道(LEO)通常低于2,000公里,由于其靠近地球大气而用于通信,地球观察和科学研究。中等地球轨道(MEO),可以从2,000公里开始跑步,达到36,000公里,包括全球定位系统(GPS)和其他提供基于导航服务的系统,例如伽利略。地静止的地球轨道(GEO),36,000公里,允许卫星固定在地球的特定区域上,对于天气监测和全球通信至关重要。
