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逐节分析
第 101 条 商业载人航天飞行活动。运输部 (DOT) 负责监管美国境内和美国境外实体进行的商业发射和再入活动。其监管方式符合公众健康和安全、财产安全以及美国的国家安全和外交政策利益。为了更好地确保载人航天飞行在整个任务生命周期（包括太空作业）的安全，应修改美国法典第 51 篇第 V 节（第 509 章），授权运输部授权在外层空间运行载人航天飞行器。此类授权将为运输部提供一条更清晰、更直接的途径，授权和监督机组人员、航天飞行参与者和政府宇航员的安全，从飞行前他们暴露于飞行器危险开始，直到着陆后他们不再暴露于飞行器危险为止。这将确保载人航天飞行活动在其整个生命周期内得到一致的监管，从而确保从发射到再入大气层的公共安全和乘员安全。具体而言，该提案将修订 51 USC 50902，将“载人航天飞行器”定义为载人航天器，包括运载火箭或再入飞行器、居住舱或其他物体，用于在亚轨道或外层空间（包括天体）运行。美国公民需要持有执照才能在外层空间操作载人航天飞行器。（51 USC 50904）。交通部将授权载人航天飞行器的运行，但必须符合公共健康和安全、财产安全、空间可持续性、美国的国际义务以及国家安全、外交政策和美国的其他国家利益。（51 USC 50905）。该提案在交通部的现有权限中增加了“空间可持续性”和“其他国家利益”。纳入“太空可持续性”将允许交通部将碎片减缓纳入其中，并要求在其法规中采取措施保护外层空间的可持续利用，包括轨道碎片的减缓和补救以及对太空运行环境的影响的考虑。纳入“其他国家利益”将允许交通部确保在许可中考虑到除国家安全和外交政策利益之外的美国利益，特别是与美国民用太空计划相关的利益（美国国家航空航天局 (NASA)、美国国家海洋和大气管理局和美国地质调查局的利益）。这将包括行星保护和月球遗址保护、科学卫星保护以及与 NASA 的 Artemis 计划的冲突消除。太空可持续性和其他国家利益的增加也将适用于发射和再入许可
天体物理学讲义和论文第三卷
这是“天体物理学讲义和论文”系列的第三卷。该系列从 2004 年开始每半年出版一次，旨在为专业界提供西班牙天体物理学研究进展的领先集合，这些集合以西班牙皇家物理学会 (RSEF) 每两年一次的会议上天体物理学研讨会上发表的精选演讲为基础。特别是，本卷包含了受邀评论（讲义）和第三届天体物理学研讨会的选集（论文），该研讨会于 2007 年 9 月在格拉纳达大学科学学院举行的第 31 届 RSEF 科学会议期间举行。本书突出介绍了西班牙天体物理学家对行星学、太阳和恒星物理学、河外天文学、宇宙学和天文仪器的一些重要贡献。在几十年没有专门的任务之后，金星再次受到关注。一方面，Ricardo Hueso 及其同事和 Miguel ´ Angel L´opez-Valverde 回顾了 ESA 金星快车对了解邻近行星大气层的贡献。Carme Jordi 在一篇综合论文中描述了用于确定恒星质量、半径、温度、化学成分和光度的主要观测校准技术和方法。垂死恒星对于理解暗能量的性质至关重要，这可能是当今物理学中最基本的问题。Ia 型超新星在十年前显示宇宙膨胀速度加速方面发挥了根本性作用。Inma Dom´ınguez 及其同事详细介绍了热核超新星爆炸的基本物理知识如何影响它们作为天体物理蜡烛的作用。Isabel M´arquez 和 Eduardo Battaner 分别回顾了星系环境对星系活动的影响以及星系中磁场的特性。加那利大望远镜 (GTC) 的首次亮相是 Francisco S´anchez 的评论主题，他是这项如今已成为现实的事业的倡导者。机器人天文学不是未来，而是全球多台望远镜实现的现实，其中一些在西班牙。Alberto Castro-Tirado 介绍了其中一些仪器及其在探测和跟踪 GRB 中的作用。还有更多。代表 RSEF 天体物理学小组，与前几卷一样，编辑们希望这本书能激发人们对天文学的兴趣，尤其是 2009 年是国际天文学年。编辑们感谢西班牙科学和创新部通过拨款 AYA-2007-28639-E 和 FEDER 基金提供的资金支持。本书是在西班牙皇家物理学会 (RSEF) 的赞助下编辑的。
天体物理学讲义和论文第三卷
这是“天体物理学讲义和论文”系列的第三卷，该系列始于 2004 年，每两年出版一次，旨在为专业界提供西班牙天体物理学研究进展的领先集合，这些集合以西班牙皇家物理学会 (RSEF) 每两年一次的会议的天体物理学研讨会期间所作的精选演讲为基础。特别是，本卷包含特邀评论（讲义）和第三届天体物理学研讨会的部分投稿（论文），该研讨会于 2007 年 9 月在格拉纳达大学科学学院举行的第三十一届 RSEF 科学会议期间举行。本书重点介绍了西班牙天体物理学家对行星学、太阳和恒星物理学、河外天文学、宇宙学和天文仪器的一些重要贡献。数十年来，金星一直没有进行过专门的探测任务，如今，它再次受到人们的关注。一方面，Ricardo Hueso 及其合作者，另一方面，Miguel ´ Angel L´opez-Valverde，回顾了欧洲航天局金星快车对了解邻近行星大气层的贡献。Carme Jordi 在一篇综合论文中描述了用于确定恒星质量、半径、温度、化学成分和光度的主要观测校准技术和方法。垂死恒星对于了解暗能量的性质至关重要，这可能是当今物理学中最基本的问题。Ia 型超新星在十年前发挥了重要作用，表明宇宙膨胀速度加快。Inma Dom´ınguez 及其合作者详细介绍了热核超新星爆炸的基本物理知识如何影响它们作为天体物理蜡烛的作用。Isabel M´arquez 和 Eduardo Battaner 分别回顾了星系环境对星系活动的影响以及星系磁场的特性。Francisco S´anchez 回顾了 Gran Telescopio Canarias (GTC) 的首次亮相，他是这项努力的鼓励者，如今它已成为现实。机器人天文学不是未来，而是全球多台望远镜实现的现实，其中一些在西班牙。Alberto Castro-Tirado 描述了其中一些仪器及其在探测和跟踪 GRB 中的作用。还有更多。代表 RSEF 天体物理学小组，与前几卷一样，编辑们希望这本书能够激发人们对天文学的兴趣，尤其是 2009 年是国际天文学年。编辑们感谢西班牙科学和创新部通过 AYA-2007-28639-E 拨款和 FEDER 基金提供的资金支持。本书是在西班牙皇家物理学会 (RSEF) 的赞助下编辑的。
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“NTU 在人工智能、数据科学和各个工程领域的深厚专业知识使我们的教师能够攻克地球的最后边界——太空。自 OSTin 成立以来的这些年里，我们在太空领域积累了广泛的技术专业知识，从上游研究到下游运营，”何教授表示。“ELITE 是 NTU 的最新卫星，融合了新加坡公司的最优秀创新技术。它展示了先进的卫星技术如何以更可持续和更具成本效益的方式造福人类。展望未来，我们的目标是帮助共同开发本地太空社区的“数据湖”，促进合作并共享宝贵信息，这将有助于新加坡太空产业发挥其最大潜力。” OSTIn 执行董事 Jonathan Hung 先生表示：“通过支持 NTU 领导的 ELITE 项目，OSTIn 能够促进新加坡太空生态系统中各个太空参与者之间的合作。ELITE 展示了我们的生态系统在提升新加坡太空技术能力方面所取得的进步。该项目还为我们的学生和年轻人提供了参与机会，进一步激发了他们对科学、技术、工程和数学 (STEM) 作为职业选择的热情。” ELITE 项目还吸引了 20 多名 NTU 学生的参与，他们是越来越多积极参与与空间技术相关的 STEM 工作的新加坡年轻人之一。这些来自中学、初级学院、理工学院和大学的学生有机会以多学科的方式进行实验和创新，培养他们对科学和工程的热情。 ELITE 卫星是新加坡南洋理工大学、Aliena、LightHaus Photonics、新加坡国立大学淡马锡实验室和 ST 工程卫星系统系统合作的成果，通过创新研究和战略伙伴关系展示新加坡在空间技术方面的优势。 来自新加坡的新型卫星创新 ELITE 卫星重 180 公斤，尺寸为 129 厘米 x 70 厘米 x 73 厘米，相当于一个小冰箱的大小。它的设计运行高度为 VLEO，距离地球表面约 250 公里，远低于大多数小型卫星的常规高度 550 公里或更高。VLEO 是一个相对未开发的太空区域，在 VLEO 中运行会带来重大挑战，例如地球大气层的痕迹造成的空气阻力。这种阻力会降低卫星的轨道高度，最终导致其在大气层中燃烧殆尽。这种现象还有助于防止报废卫星成为太空垃圾。
卫星电重力推进系统
先进科学技术研究组织，日本横滨 基金会物理学研究中心 (FoPRC)，意大利科森扎。 电子邮件：takaaki.mushya@gmail.com 通讯作者详细信息：Takaaki Musha；takaaki.mushya@gmail.com 摘要 已经开发出几种空间推进方法，包括实用的和假设的，每种方法都有其缺点和优点。本文讨论了通过电重力推动卫星的可能性。通过理论计算，这种推进方法可以产生足够的力来控制卫星的轨道。它只使用太阳能电池板产生的电能，卫星可以永久绕地球运行并在太阳附近的任何轨道上运行。 关键词：空间推进；卫星；电重力；比菲尔德-布朗效应 介绍 所有航天器都需要一种推进方法。已经开发出几种空间推进方法，包括实用的和假设的，每种方法都有其缺点和优点。卫星首次发射到预定轨道需要使用常规液体或固体火箭发动机，并具备足够的推进力以克服地球大气层并达到稳定轨道所需的高速度。行星际航天器可能需要这种强大的常规火箭发动机，但也可以依靠功率较小但持续时间较长、ISP 较高的发动机，如离子推进器或霍尔效应推进器。卫星即使进入稳定轨道，也需要可靠的长时间推进方法才能保持功能。即使卫星在轨道上，它也会受到稀薄大气层的阻力和其他力的影响，这些力会随着时间的推移降低轨道。因此，卫星必须能够对其轨道进行微小修正以保持轨道，这称为轨道站保持 [1]。此外，卫星可能需要能够不时从一个轨道转移到另一个轨道 [2]，能够保持相对于地球表面、太阳或其他感兴趣的天文物体的特定姿态 [3]，并且由于部件故障或其他原因，甚至可能需要以安全和可控的方式脱离轨道。在大多数情况下，当卫星执行轨道调整的推进系统耗尽或无法再产生推进力时，卫星执行其设计任务的能力就结束了，其使用寿命也结束了。目前，卫星通常只使用较小版本的化学火箭发动机或电阻喷射火箭进行推进。有些卫星确实使用电动动量轮进行姿态控制，但由于运动部件的存在，这些动量轮容易发生故障，并且它们可以执行的校正范围有限。最近，卫星开始使用电力推进，例如离子推进器来保持位置并调整轨道，但这种推进器虽然是电力驱动的，他们的供应仍然有限
太空飞行对地球大气的影响
I. 序言 新的太空技术和轨道商业机会催生了全球航天产业的指数级增长和快速变化。火箭发射、卫星再入和上级火箭将气体和气溶胶排放到从地球表面到低地球轨道的每一层大气层中。这些排放可能会影响气候、臭氧水平、中层云量、地面天文学以及热层/电离层成分。航天产业的增长速度令人印象深刻：发射和再入质量通量最近每三年翻一番（Lawrence 等人，2022 年）。根据行业预测，到 2040 年，太空活动将继续增加至少一个数量级（Ambrosio 和 Linares，2024 年）。大型低地球轨道 (LEO) 卫星星座正在改变航天产业，因此到 2040 年，计划中的系统每年将需要发射和处置超过 10,000 颗卫星到大气层中。到 2040 年，以液化天然气 (LNG) 燃料发动机为动力的重型运载火箭预计将成为发射活动的主导 (Dominguez 等人，2024)。航天工业向大气排放的范围和性质正在急剧增长和变化 (Shutler 等人，2022)。发射和再入气溶胶排放量估计表明，到 2040 年，许多计划中的大型低地球轨道星座将需要将发射吨位从目前的 3,500 tyr -1 增加到 30,000 tyr -1 以上 (Shutler 等人，2022)。火箭燃烧排放量将与有效载荷同步增加。蒸发空间碎片和废火箭级的再入排放量将从目前的每年 1,000 吨增加到每年 30,000 吨以上 (Shulz 和 Glassmeier 2021)。到 2040 年，全球发射和再入大气层颗粒物（黑碳和金属氧化物）排放到平流层的总通量将与自然陨石背景通量相当。这些估计不包括不确定但可能很重要的发射要求，例如 MEO（中地球轨道）和 GEO（地球静止赤道轨道）等轨道上的新太空系统或积极的月球或火星探索计划。发射和再入大气层排放量的上升是在人们对航天排放的成分和化学成分存在广泛知识缺口的情况下发生的。人们对大型液化天然气火箭的排放和影响知之甚少。最近发现，重返大气层的太空碎片中的金属已经存在于构成天然平流层硫酸盐层的 10% 颗粒中，这强调了迫切需要了解未来重返大气层数量级的增加将如何影响大气（Murphy 等人，2023 年）。显然，总体上缺乏评估未来航天排放影响所需的科学和工程模型、工具和数据。知识差距：为了应对这些日益增长的担忧，2021 年，Surendra P. 博士美国宇航局艾姆斯研究中心的 Sharma 组织并领导了一个多机构工作组（航空航天公司的 Martin Ross 博士、NOAA/CSL（美国国家海洋和大气管理局/化学科学实验室）的 Karen Rosenlof 博士、科罗拉多大学 NOAA CSL 化学与气候过程组的 Chris Maloney 教授、哥伦比亚大学的 Kostas Tsigaridis 以及 GISS/NASA（戈达德空间研究中心/美国国家航空航天局）的 Gavin Schmidt 博士），在美国宇航局内部资金（地球科学部）的支持下，分析了预测发射和再入排放全球影响的模型的有效性和可信度，以及可用于验证这些模型的数据。该小组确定了对该现象的基本科学理解方面的关键差距，包括建模技术和
从臭氧层损耗到轨道碎片
1. 引言 随着太空环境的使用和商业化程度不断提高，以及太空发射的便利性不断提高，地球轨道上的活跃卫星和轨道碎片数量也不断增加。轨道碎片是指在地球轨道或重新进入地球大气层的人造非功能性物体（包括碎片和元素）；自太空探索初期以来，碎片的数量远远超过在轨运行的航天器 [1]。2022 年 7 月，美国空间监视网络的太空物体目录（仅考虑直径大于 5 厘米的碎片）报告了 8,943 艘航天器和 16,393 块轨道碎片。巨型星座（可能包括数万颗联网卫星的舰队）的计划部署标志着卫星运行范式的转变，并将加速已经高度拥挤的低地球轨道 (LEO) 的密集化。随着卫星轨道上越来越拥挤的活跃航天器和轨道碎片，发生碰撞的风险也在增加。碎裂事件可能会产生更多的碎片，有可能导致凯斯勒综合症，这是一种假设的最坏情况（由唐纳德·凯斯勒博士于 1978 年首次提出），即一系列连锁碰撞及其产生的碎片云可能会使地球轨道无法使用 [2]。凯斯勒事件的直接后果可能是深远的，使电信、宽带互联网和天气预报等地面服务陷入瘫痪，同时也妨碍未来的太空利用或探索 [3]。尽管人们越来越意识到轨道碎片带来的风险，但由于监管和政策环境落后于太空的快速发展，减轻和防止碎片的努力受到限制。国际协议和国家立法旨在确保在人烟稀少的太空环境中安全运行，而这种环境与当今拥挤的轨道领域越来越不相似。 1967 年《外层空间条约》和随后的 1976 年《责任公约》构成了国际空间法的基础，确认了空间物体的所有权，但并未直接涉及轨道碎片。根据这些规则，发射国对在其境内发射的物体拥有所有权，其他国家未经发射国同意不得收集这些物体 [3]。此外，发射国有责任赔偿其空间物体造成的损害。在考虑这些空间法基本原则如何适用于轨道碎片时，仍然存在不确定性：尽管大多数国家认为轨道碎片是空间物体，但《外层空间条约》和《责任公约》并未提供明确的定义，而且由于我们对大多数空间物体的跟踪和识别能力有限，在发生碰撞时识别发射国变得很复杂。如果没有监管要求或其他直接激励措施来防止轨道碎片，航天器所有者、运营商和发射提供商在遵守减少轨道碎片产生和风险的自愿准则方面进展缓慢。欧洲空间局 (ESA) 报告称，估计近地轨道上 30% 到 70% 的有效载荷（不包括载人航天）在报废时遵守脱轨准则。ESA 进一步指出，遵守碎片缓解措施的比例正在提高，但仍不足以在长期内显著降低碰撞风险 [2]。轨道碎片带来的挑战与臭氧层损耗等全球环境挑战有着内在的相似之处。司法当局和国际机构不应因为收益不确定而推迟行动，而应行使预防原则——环境法的一项长期信条——该原则建议各国采取行动解决构成长期环境威胁的环境问题，即使没有证据表明会发生危害 [4]。 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的签署和随后的实施是一个显著的例子，表明国际社会有效地动员起来，即使在科学不断发展和不确定的情况下，也致力于解决人类活动对环境造成的有害影响。2022 年 5 月，加伯和兰德发表了一篇论文，建议研究蒙特利尔