观测近地环境中的尘埃和碎片是一个具有巨大商业和科学意义的领域,对于最大限度地延长卫星的运行和商业生命周期以及降低日益增多的低地球轨道 (LEO) 宇航员的风险至关重要。为此,监测和评估粒子通量对于航天工业和依赖轨道基础设施数据产品/服务的更广泛的社会经济利益至关重要。我们设计了一种被动式太空尘埃探测器来调查低地球轨道的尘埃环境——轨道尘埃撞击实验 (ODIE)。ODIE 设计用于在低地球轨道部署约 1 年,然后返回地球分析尘埃颗粒产生的撞击特征。该设计强调能够区分与人类太空活动有关的轨道碎片 (OD) 和自然产生的毫米到亚毫米级微流星体 (MM) 群。 ODIE 由多个 Kapton 箔组成,这些箔显示出巨大潜力,可以有效保存撞击粒子的尺寸和化学细节,残留物化学可用于解释来源(OD 与 MM)。LEO 是一个恶劣的环境——原子氧的强烈腐蚀作用会损坏 Kapton 箔——需要使用保护涂层。Kapton 的常见涂层(例如 Al、SiO 2 等)对于后续分析和解释 OD 与 MM 的来源存在问题,因为它们是 MM 或 OD 的常见元素成分,或者 X 射线发射峰与用于区分 MM 与 OD 的元素的峰重叠。因此,我们建议使用钯涂层作为此应用的替代品。在这里,我们报告了钯作为 Kapton 基被动式粉尘探测器的保护涂层在暴露于原子氧和撞击时的性能。当受到撞击时,我们观察到较厚的涂层会受到影响
1 柏林洪堡大学,Newtonstr。 15,12489 柏林,德国 2 亥姆霍兹研究所美因茨约翰内斯古腾堡大学美因茨分校,55128 美因茨,德国 3 加州大学伯克利分校物理系,94720-7300,美国 4 新南威尔士大学物理学院,悉尼 2052,澳大利亚 5 斯坦福大学 HEPL 物理系,452 Lomita Mall,斯坦福,加利福尼亚州 94305,美国 6 Atomic Developers,2501 Buffalo Gap Rd #5933,阿比林,德克萨斯州 79605,美国 7 威斯康星大学麦迪逊分校物理系,麦迪逊,WI 53706,美国 8 国家标准与技术研究所,博尔德,科罗拉多州 80305,美国宇宙数学(WPI),东京大学高等研究院,东京大学,柏,千叶 277-8583,日本 10 悉尼大学物理学院,新南威尔士州 2006,澳大利亚 11 JILA,国家标准与技术研究所和科罗拉多大学,科罗拉多大学博尔德分校物理系,科罗拉多州 80309-0440,美国 12 加州理工学院喷气推进实验室,帕萨迪纳,加利福尼亚州 91109,美国 ∗ 任何通讯作者请致函。
空间环境对低地球轨道柔性材料的影响 G. Bitetti (1) 、S. Mileti (1) 、M.Marchetti (1) 、P. Miccichè (1) (1) 意大利罗马“La Sapienza”大学航空航天和宇航工程系,Via Eudossiana 18,邮编 00184。电话 0039-0644585800,传真 0039-0644585670 电子邮件:grazia.bitetti@.uniroma1.it 摘要 未来的长期太空任务基于应用新型材料来替代金属材料,保持相同的机械和热光性能,但降低任务成本并满足结构设计要求。新的充气技术涉及使用柔性材料(纺织品、薄膜和低密度泡沫),以便获得小体积的可包装结构,从而增加有效载荷能力。由于与操作环境相关的破坏性因素,正确选择材料的起点是空间环境测试活动。本工作涉及对用于低地球轨道 (LEO) 充气应用的一些纺织品的测试活动,特别是 Kevlar、Zylon 和 Vectran。已经使用位于罗马 La Sapienza 大学航空航天系的 SASLab 实验室开发的两种不同的空间环境模拟器进行了环境测试,以研究高真空、热循环和原子氧效应。1. 简介未来长期太空探索任务最重要的要求是使用比机械同类产品更轻、更便宜的材料来设计空间结构,以保持相同的结构可靠性并延长使用寿命。将它们包装在更小的体积中的可能性可以降低任务成本。为了满足上述目标,已经开发出一种基于柔性结构设计的有前途的技术。充气技术涉及可展开结构,无论是否可刚性化,它都使用薄材料来减轻重量和提高包装效率:体积比最好的传统系统减少两倍以上。可展开结构可以轻松适应各种形状,生产成本低。过去,可扩展结构一直用于建造空间天线、太阳能电池阵、遮阳板和太空服。目前,越来越多的
与现有的网络功能相比,低地球轨道 (LEO) 网络具有显著优势。与现有的地球静止轨道 (GEO) 卫星网络相比,低地球轨道 (LEO) 网络的延迟要低得多,并且在许多市场上可与地面光纤互联网相媲美,无论是在延迟 [ 29 ] 还是覆盖范围方面(例如,为未连接地面网络的战区提供互联网服务,就像俄罗斯和乌克兰之间的武装冲突 [ 12 ] 中所做的那样)。此外,低地球轨道 (LEO) 卫星还可以执行卫星图像处理等太空原生任务 [ 42 ]。这些趋势反过来又引起了学术界的极大兴趣,从而产生了一系列关于低地球轨道 (LEO) 计算 [ 3 , 5 , 59 ]、网络 [4, 30, 45] 和应用 [19, 64] 的研究。低地球轨道 (LEO) 星座是一种特殊类型的 CPS 基础设施,因此是一种高价值资产。就像关键的地面基础设施(如电网 [ 15 , 61 ] 和数据中心 [ 6 , 35 ])一样,LEO 星座的安全性至关重要,因为它们将成为攻击的主要目标。由于每颗卫星都配备了计算、网络、存储和传感系统,LEO 星座表现出类似的攻击媒介范围。事实上,由于 LEO 星座的独特特性,安全问题被放大了。跨地理区域(包括潜在敌对国家)的移动性,以及地面部署(例如数据中心仓库)缺乏物理边界,导致了进一步的复杂化。LEO 攻击也更难防御
注意:小型车辆最多可容纳2,000公斤的低地轨道,中型车辆从2,000至20,000公斤,重型车辆超过20,000公斤。低地球轨道:低地球轨道是围绕地球的轨道,周期为128分钟或更短(每天至少制造11.25个轨道)。外太空中的大多数人造物体都位于低地球轨道上,海拔不超过地球半径的三分之一。
• 低地球轨道至地球数据服务,最初面向地球观测市场。 • 旨在实现多任务基础设施。 • 高度自动化和可升级的服务。 • 利用 SSC 对现有 RF 地面网络服务的专业知识。 • 独立服务,稍后将作为 RF 的补充纳入 SSC 的产品组合。 SSC 正在部署光通信地面网络,以提供低地球轨道至地面数据返还服务。
这个多轨道卫星群将结合低地球轨道 (LEO)、地球静止轨道 (GEO) 和中地球轨道 (MEO) 卫星的优势。它将为欧盟及其成员国提供安全通信服务,并为欧洲公民、私营公司和政府机构提供宽带连接。欧盟太空计划的这一新组成部分将通过弹性和超安全的空间和地面系统,利用该卫星群的南北轨道,结束欧洲以及整个非洲的盲区。它可能包括
美国宇航局设计了太空发射系统 (SLS),作为新一代人类深空探索任务的基础,包括月球和火星任务。SLS 将离开低地球轨道,将猎户座飞船、其宇航员和货物送入深空。为此,SLS 必须拥有足够的动力来执行称为月球外注入 (TLI) 的机动。此机动将使飞船从绕地球轨道加速到月球轨道。在一次任务中向月球发送更多质量的能力使探索变得更简单、更安全。
轨道飞行将卫星发射到太空,使它们以不同的高度绕地球运行。最常见的低地球轨道 (LEO) 通常低于 2,000 公里,由于靠近地球大气层,因此用于通信、地球观测和科学研究。中地球轨道 (MEO) 可以从 2,000 公里左右开始,一直延伸到 36,000 公里,包括全球定位系统 (GPS) 和其他提供导航服务的系统,如伽利略。地球静止轨道 (GEO) 位于 36,000 公里处,可让卫星固定在地球的特定区域,这对于天气监测和全球通信至关重要。
