背景 行星科学是研究太阳系行星体的形成、演化和相互作用的科学,包括行星及其卫星、矮行星、小行星和围绕太阳运行的彗星,涵盖地质学、天文学和大气科学等多个科学学科。 天体生物学是研究宇宙中生命的起源、演化和分布的科学。行星科学家和天体生物学家使用太空任务、地面望远镜、实验室实验、地面实地工作和理论研究相结合的方式开展研究。 联邦政府对行星科学和天体生物学研究与开发 (R&D) 的支持主要来自美国国家航空航天局 (NASA) 的行星科学部,该部门由该机构的科学任务理事会 (SMD) 管理。美国国家科学基金会 (NSF) 数学和物理科学 (MPS) 理事会下的天文科学部 (AST) 通过其相关的地面天文学项目提供适度支持。十年调查是一个为期两年的过程,大约每十年进行一次,最终发布一份最终报告,旨在回顾某一学科过去十年的科学进展,就未来十年的科学重点达成社区共识,并推荐一个综合计划以最好地解决这些问题。NASA 和 NSF 安排美国国家科学、工程和医学院 1 对未来十年的行星科学和天体生物学进行十年调查。除了负责制定十年科学战略外,十年调查委员会还首次在行星科学十年调查中负责考虑并提出有关行星防御 2 和多样性、公平性和包容性的具体建议。2022 年 4 月 19 日,美国国家科学院发布了最终报告《起源、世界和生命:2023-2032 年行星科学和天体生物学十年战略》(行星十年)。 3 行星十年优先科学问题 虽然之前的十年战略主要是按照目的地来组织的,但 NASA 在其对十年调查委员会的指示中要求调查“按照行星科学、天体生物学和行星防御中的重要、总体问题来组织。” 在这方面,新的行星十年围绕十二个优先科学问题组织了其研究战略 4 ,这些问题涵盖三大科学主题:起源、世界和过程以及生命和宜居性。
回到印度后,她积极参与天文学教育并成为一名科学传播者。作为 STEM & Space 的联合创始人,她一直致力于将天文学和太空引入印度的学校教育体系。她发起了许多新的研讨会和太空俱乐部,将天文学带入社区和学生。在她的倡议下,启动了天体生物学、天体计算以及最近的“庆祝月船二号”和“詹姆斯·韦伯太空望远镜”等研讨会,已有 1000 多名学生参加!在疫情期间,该组织成功举办了许多在线会议,并将其影响力扩展到印度各地以及阿联酋。
精确而稳定的航天器指向是许多天文观测的必要条件。指向对纳米卫星尤其具有挑战性,因为即使是最小的姿态控制系统也需要不利的表面积与质量比和成比例的大体积。这项工作探索了在不受执行器精度或执行器引起的抖动等干扰限制的状态下天体物理姿态知识和控制的局限性。对原型 6U 立方体卫星上的外部干扰进行了建模,并根据可用恒星通量和可用体积内望远镜的抓取来计算极限传感知识。这些输入使用模型预测控制方案进行集成。对于 1 Hz 的简单测试案例,使用 85 毫米望远镜和一颗 11 等星,可实现的天体指向预计为 0.39 角秒。对于更一般的限制,结合可用的星光,可实现的姿态传感约为 1 毫角秒,应用控制模型后,可预测的物体指向精度为 20 毫角秒。这些结果表明,在达到天体物理和环境极限之前,姿态传感和控制系统还有很大的改进空间。
第一类:所有类型的目标天体任务,这些目标天体对于理解化学演化过程或生命起源无直接意义;未分化的变质小行星;其他 第二类:所有类型的任务(重力辅助、轨道器、着陆器),这些目标天体对于化学演化过程和生命起源有重大意义,但航天器所携带的污染物对未来调查造成影响的可能性极小;金星;月球(仅在极地和 PSR 中着陆任务才有有机库存);彗星;碳质球粒陨石小行星;木星;土星;天王星;海王星;木卫三†;土卫六†;海卫一†;冥王星/冥卫一†;谷神星;大于冥王星 1/2 大小的柯伊伯带天体†;小于冥王星 1/2 大小的柯伊伯带天体;其他 TBD 第三类:飞越(即重力辅助)和轨道器任务,前往对化学演化和/或生命起源感兴趣的目标天体,科学界认为该目标天体受到污染的可能性很大 2,这可能会危及未来的调查;火星;木卫二;土卫二;其他 TBD 第四类:着陆器(以及潜在的轨道器)任务,前往对化学演化和/或生命起源感兴趣的目标天体,科学界认为该目标天体受到污染的可能性很大 2,这可能会危及未来的调查。根据仪器、科学调查、特殊区域等,存在 3 个子类别(IVa、b、c);火星;木卫二;土卫二; TBD 第五类:返回所有地球:2 个子类别 - 对于科学界认为没有本土生命形式(如火星卫星)的太阳系天体,无限制返回,对于所有其他天体,有限制返回
研究这些条约的时间线有助于了解哪些活动被这些条款禁止,并为当前的辩论提供背景。其中最著名的条约之一是 1967 年的《外层空间条约》(OST)。其中,有关外层空间行为的规定包括(除其他外)平等进入外层空间和天体、不对月球或其他天体提出主权要求以及禁止将核武器送入轨道(《外层空间条约》,nd)。虽然这些规定看起来很明确,但也有关于执行的批评。首先,几个拥有外层空间能力的国家没有签署该条约(Latimer,2021 年)。其次,当时,国家内的私人行为者只能通过其国家特定的法律和国际先例受到惩罚(Latimer,2021 年)。