ROVER驾驶学院计划是一项令人着迷的教育计划,专为6 - 9年级的学生设计。它对月球科学和太空任务进行了深入的探索,涵盖了各种令人兴奋的主题,例如月球地质,火山口形成,月球阶段,潮汐锁定,太空旅行,月球登陆和罗佛行动。该计划由多个课程组成,每个课程都有一个独特的主题,使学生能够对这些主题有全面的了解。流浪汉驾驶学院的亮点是学生积极参与学习经验的机会,在该学习体验中,他们成为在模拟的月球环境中经营着真正的月球漫游器的团队的一部分。
未来月球和火星深空任务的主要担忧之一是宇航员的放射风险增加。他们将暴露在来自天然源的增强电离辐射下,如银河宇宙辐射、来自太阳的辐射(包括太阳粒子事件(SPE)中的高能带电粒子)以及地球周围的辐射带(1、2)。据估计,长期火星任务的累积辐射剂量将达到 1 Sv 或更多,具体取决于持续时间、屏蔽和太阳周期时间(3)。虽然这是一种罕见事件,但 SPE 粒子可进一步将其剂量增加到高达 10 Gy 的严重水平(4),这远远超出了辐射工作人员的剂量限值(5),并可能诱发严重的急性确定性效应,如造血功能退化(6)、生殖能力下降(7)、白内障(8),甚至死于急性放射综合征。出于对这些问题的考虑,美国国家航空航天局 (NASA) 和日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 等太空机构制定了剂量限制标准,以将宇航员的空间辐射暴露控制在可接受的水平以下。表 1 列出了 NASA 之前的职业剂量限值 ( 1 ) 和 JAXA ( 9 ) 参与低地球轨道任务的宇航员的现行剂量限值。NASA 的限制旨在将宇航员所患癌症的风险增加限制在 3% 以内;更准确地说,基于对风险预测的不确定性的统计评估,NASA 宇航员因暴露而导致致命癌症死亡的风险限值不得超过 3% ( 10 ),置信度为 95%。由于单位剂量癌症风险通常会随着年龄的增长而增加 ( 5 , 11 , 12 ),因此老年宇航员的剂量限值要高于年轻宇航员。此外,在同一年龄段,女性宇航员的限值高于男性,反映出乳房对放射线的敏感性明显增高(5,11,12)。从表1中的数值可以看出,这些剂量限制标准使得年龄较大的男性宇航员比年轻或女性宇航员有更多的太空旅行机会,这可视为一个不平等的问题。随后,美国国家科学院(NAS)近期建议,应用基于中位数估计的600 mSv的与年龄和性别无关的有效剂量职业限值,以使35岁女性的癌症死亡率达到3%(13),取消了对年龄和性别的特定限制。该建议有望为不同年龄段的男性/女性宇航员提供同等的飞行机会
未来月球和火星深空任务的主要担忧之一是宇航员的放射风险增加。他们将暴露在来自天然源的增强电离辐射下,如银河宇宙辐射、来自太阳的辐射(包括太阳粒子事件(SPE)中的高能带电粒子)以及地球周围的辐射带(1、2)。据估计,长期火星任务的累积辐射剂量将达到 1 Sv 或更多,具体取决于持续时间、屏蔽和太阳周期时间(3)。虽然这是一种罕见事件,但 SPE 粒子可进一步将其剂量增加到高达 10 Gy 的严重水平(4),这远远超出了辐射工作人员的剂量限值(5),并可能诱发严重的急性确定性效应,如造血功能退化(6)、生殖能力下降(7)、白内障(8),甚至死于急性放射综合征。出于对这些问题的考虑,美国国家航空航天局 (NASA) 和日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 等太空机构制定了剂量限制标准,以将宇航员的空间辐射暴露控制在可接受的水平以下。表 1 列出了 NASA 之前的职业剂量限值 ( 1 ) 和 JAXA ( 9 ) 参与低地球轨道任务的宇航员的现行剂量限值。NASA 的限制旨在将宇航员所患癌症的风险增加限制在 3% 以内;更准确地说,基于对风险预测的不确定性的统计评估,NASA 宇航员因暴露而导致致命癌症死亡的风险限值不得超过 3% ( 10 ),置信度为 95%。由于单位剂量癌症风险通常会随着年龄的增长而增加 ( 5 , 11 , 12 ),因此老年宇航员的剂量限值要高于年轻宇航员。此外,在同一年龄段,女性宇航员的限值高于男性,反映出乳房对放射线的敏感性明显增高(5,11,12)。从表1中的数值可以看出,这些剂量限制标准使得年龄较大的男性宇航员比年轻或女性宇航员有更多的太空旅行机会,这可视为一个不平等的问题。随后,美国国家科学院(NAS)近期建议,应用基于中位数估计的600 mSv的与年龄和性别无关的有效剂量职业限值,以使35岁女性的癌症死亡率达到3%(13),取消了对年龄和性别的特定限制。该建议有望为不同年龄段的男性/女性宇航员提供同等的飞行机会
各种技术的改进通常都可以使用摩尔定律(Moore 1965)的通用版本(即随着时间的推移呈指数级改进)成功建模。另一种成功的方法是赖特定律,它将技术能力的增长建模为努力变量(例如生产)的函数。虽然这些方法很有用,但它们不提供预测分布,这将有助于更好地了解预测质量。Farmer 和 Lafond(2016)开发了一种预测方法,该方法可产生预测分布并适用于多种技术。他们的方法的一个基本假设是,技术进步可以建模为具有漂移的随机游走。我们展示了一类技术,即太空探索,其中不会发生具有漂移的随机游走。这表明需要适合此类技术领域的替代方法。
摘要 本文将介绍韩国航空宇宙研究院经济实惠且环保的太空运输计划所采用的增材制造液体火箭发动机部件,并介绍推力室和其他部件的当前发展状况。已采用增材制造技术制造了多个推力室部件,即激光粉末床熔合 (L-PBF) 和粉末定向能量沉积 (p-DED),L-PBF 的材料为纯铜、Inconel718 和 CuCrZr,p-DED 的材料为铝青铜和 Inconel 625。并对制造的推力室进行了点火试验。用于 30 kN 推力液体火箭发动机的涡轮泵也正在设计和计划通过增材制造进行制造。此外,还评估和验证了增材制造对发动机喷嘴延伸、高压容器、热交换器和推力框架的可行性和适用性。
越来越多的学者开始探讨太空旅行和殖民的伦理问题,尤其是生物伦理问题。自然,在这场辩论中,出现了各种观点,涉及应对太空旅行和殖民的严峻考验的各种技术策略的伦理问题和道德可接受性。从基因增强人类宇航员到改变行星环境使其适宜居住,这些方法都被提出来作为方法。本文探讨了米尔科·加拉西奇对人类生物增强的批评,他认为人类宇航员的生物增强不仅具有功能性,而且是必要的,因此在道德上是允许的。然而,他进一步声称,针对太空环境提出的生物伦理论据并不适用于地球环境。本文提出了三点论据,说明加拉西克的观点在哲学上是可疑的:(1) 当他审视我们对子孙后代的责任时,他引用了一条道德原则(我们称之为单纯生存原则),这条原则不仅含糊不清,而且在道德上也是不可接受的;(2) 人类生物增强不是自然的这一观点不仅值得商榷,而且在道德上也无关紧要;(3) 太空旅行中可能出现的情况不可能在地球上发生,这是不正确的。我们得出的结论是,地球上人类的(生物)增强不仅是允许的,而且在某些情况下甚至是必要的。
太空旅行是通过火箭实现的——火箭是一种将材料和设备(有时是人类探险者)运送到太空的设备。太空旅行及其相关技术的许多好处包括冻干食品、防寒服、全球定位系统 (GPS) 和自行车头盔。风险包括设备故障的可能性(以及可能的伤害或死亡)、地球轨道污染的危险以及污染物落回地球时的相关危险。● ✔