自 1958 年 Explorer-1 发射以来,NASA 已有 100 多个中小型任务使用过“Explorers”这个绰号,这些任务带回了与我们的家园、太阳和太空环境相关的宝贵科学数据,而其他任务则为观察宇宙打开了新的窗口。尽管管理“Explorers”任务的科学重点和程序方法随着时间的推移而发生了变化,但“Explorers”始终代表着介于亚轨道/小型卫星/立方体卫星任务和大型天文台之间的一系列有价值、节奏快的任务。自 1990 年代以来,Explorers 任务一直由竞争性的机会公告 (AO) 奖项推动,这些奖项将成本上限任务授予首席研究员 (PI) 领导的团队。地球系统探索者计划 (ESEP) 负责管理科学任务理事会 (SMD) 内地球科学部 (ESD) 的这些由 PI 领导的科学调查。通过 AO 竞争性选择进行的招标确保通过 ESEP 完成最新、最好的战略科学。
在过去十年中,机器学习 (ML) 已成为许多数据驱动应用的主要驱动力。因此,快速发展的太空行业准备利用最近的 ML 进步来实现其大部分数据处理的自动化。这包括基于卫星的应用,例如地球观测、通信、导航以及航天器的自动故障检测和恢复。关键的 ML 算法(例如对象检测、语义分割、姿势估计和异常检测)有助于实现这些太空应用。然而,许多这些算法(即经过训练的模型)会产生大量的计算工作量,需要大型、耗电的 GPU 来执行,这与在太空环境中运行是不相容的。另一方面,对于许多需要低延迟解决方案的卫星应用来说,下行数据进行地球处理也不是一种选择。边缘计算是数据源头的有效处理解决方案,这可能是使 ML 广泛用于卫星应用的关键。此外,通过减少卸载敏感数据的需要,机载处理可以减轻与隐私相关的障碍,阻碍 ML 在太空中的应用。
摘要 - 由人脑的结构和功能所吸引的神经形态计算已成为开发节能和强大的计算系统的有前途的方法。神经形态计算在航空航天应用中提供了显着的处理速度和功耗优势。这两个因素对于实时数据分析和决策至关重要。然而,刺激性的空间环境特别是在辐射的存在下,对这些计算系统的可靠性和性能构成了重大挑战。本文全面地调查了航空航天应用中抗辐射神经形态计算系统的整合。我们探讨了空间辐射,审查现有的解决方案和开发,当前对空间应用中使用的神经形态计算系统的案例研究,讨论未来方向以及讨论该技术在未来太空任务中的潜在好处。索引项 - 神经局计算;航空应用;抗辐射计算;太空环境;节能计算;实时数据分析;决策;未来的太空任务。
美国法典第 10 篇第 9082 条描述了太空军太空作战部长的职责和职能。您对太空军太空作战部长的职责和责任有何理解? A. 太空作战部长 (CSO) 在空军部长的授权、指导和控制下,准备卫士和太空部队来保卫国家、保护国家利益并击败敌人。在我看来,CSO 通过四 (4) 个不同的职能职责来实现这一目标:1) 作为军种部长,CSO 直接向空军部长负责美国太空军的组织健康和实力。2) 作为参谋长联席会议成员,CSO 负责通过参谋长联席会议主席向国防部长、总统和国会提供军事建议。3) 作为国际舞台上的太空部长,CSO 致力于加强与我们的盟友和志同道合国家的全球伙伴关系,以维护安全、有保障和稳定的太空环境。 4)作为武装部队空间系统的部队设计架构师,空间作战部长在空军部长的授权、指导和控制下,负责向国防部长提交综合部队设计建议,以满足已确定的联合要求并支持 N
太空天气对民用关键基础设施、国防和情报系统以及军事行动构成风险。加强关键基础设施的安全性和对太空天气事件的适应能力需要了解并减少关键基础设施对太空天气影响的脆弱性。太空天气会损坏或破坏太空资产,危及或损害载人和无人太空活动,并对追踪太空物体的能力产生不利影响。了解太空天气的脆弱性并防止其影响应为卫星和航天器所有者和运营商的设计和工程计划、缓解策略以及太空环境中的运营决策提供信息。太空天气对地面系统(如雷达)或天基、空基和地基通信链路的影响对国家和国土安全构成风险。制定和完善战略来防范和减轻太空天气的潜在破坏性影响,例如强化关键资产,可以最大限度地降低太空天气风险并增强抵御能力。
RFA - 113 太空环境中的自愈金属 RFA - 114 航天器结构修复的自主方法 RFA - 115 用于测量结构动态运动和验证动态模型的摄影测量方法 RFA - 116 结构健康监测和损伤检测算法 RFA - 117 CO2 捕获 RFA - 118 CO2 去除 RFA - 119 CO2 利用 RFA - 120 CO2 转化为增值产品 RFA - 121 高比能电池(>250 Wh/kg),具有从 -60 到 +100 °C 的极端温度范围能力 RFA - 122 高比能(>250 Wh/kg)的高倍率电池(能够 >20C 放电) RFA - 123 用于微重力航天器舱环境的机组人员佩戴的约束装置和移动辅助设备 RFA - 124 与微重力和分数重力域兼容的机组人员宿舍内部结构 RFA - 125通用栖息地建筑 RFA 的修复、制造和制作 (RMAF) 设施 - 126 内陆水域浮游植物生物多样性(南非 - NASA BioSCape 项目)
我们正在见证新太空经济中一种新的“技术经济范式”的出现。当前“创新与交流”范式中的企业家研究捕捉到了通过数字技术的功能和平台共同创造数字生态系统的过程。同样,新太空正在为新一代太空企业家(即航天企业家)创造机会,通过太空技术提供的功能和平台共同创造生态系统。对于航天企业家来说,功能因航天技术的应用是用于太空、地球还是“衍生”到其他市场而异。此外,航天企业家群体之间的共同创造和技术跨市场的流动性因其相关的功能而异。通过探索不同的太空环境及其相关技术如何为整个太空创业社区引入新的共同创造和流动性模式,本文旨在拓宽企业家的流动性和共同创造研究。© 2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
在太空环境中,温度波动、冷焊和其他环境因素给设计师带来了新的挑战。立方体卫星在低地球轨道上经历的平均温度范围在日食侧为 -65°C,在太阳侧为 +125°C,因此需要一种能够承受周期性温度波动同时保持其机械性能的材料 [4]。此外,当两个金属表面相互接触时,冷焊是一个值得关注的问题。当两个金属表面之间的间隙变得足够小以至于两个表面的原子共享价电子并相互结合时,就会发生冷焊。这种现象在立方体卫星-分配器界面中令人担忧,两个光滑表面在部署过程中会相互滑动。为了避免这种情况,立方体卫星轨道可以使用聚合物或其他非金属材料。市售尼龙碳纤维 PolyMide PA6-CF 复合材料在上述两种情况下均能发挥理想作用(表 2)。由于在 180°C 下变形最小且无法冷焊,这种 FDM 细丝是模块化 CubeSat 结构的主要候选材料。
- 测试的组件应完全代表为任务提供的设备。如果组件有任何影响性变化,则应通过新的资格认证进行覆盖。分析每项修改以确定所需的增量资格认证,例如芯片环氧树脂的变化,必须至少重新测试振动、冲击和热循环。但是,不需要辐射测试,因为它不会影响环氧树脂的坚固性。有时,资格认证基于类似组件,但不能 100% 代表所选参考,例如,资格认证期间测试的设备的封装与任务组件的封装不同。或者辐射必须在不同的芯片上进行。在所有这些情况下,也需要增量资格认证。可接受的相似性水平也是在太空环境中激活的特定故障机制的函数,这对于每个光电部件子组都是不同的,并且可能导致特定的额外资格认证测试。 - 测试水平应涵盖任务环境。 - 光电性能的验收标准应符合任务要求。
致谢 我们要感谢 SPRINT 团队于 2022 年 4 月在莱斯特的空间可持续性沙坑提供的专业指导和支持,如果没有他们的帮助,这个项目就不会被构思和执行。我们也感谢 UKSA SPRINT 在开展这项研究方面提供的资金支持。绿色工具包项目拓展了我们的视野,让我们与来自不同学科的学者建立了联系,要求我们参与各种平台和沟通方式,并促进与我们的行业合作伙伴、星际空间技术有限公司的 Mohit Joshi 的合作,他慷慨地奉献了自己的时间,为当今卫星开发的创造性过程提供了宝贵的见解。如果没有我们才华横溢的研究助理 Rajeshwari Suryakanth Nagamarpalli、Mike Simpson 和 Eleana Katsoulide,这一切都不可能实现。我们对他们深表感谢。我们还想借此机会感谢爱丁堡大学太空部门业务发展主管兼苏格兰太空环境工作组联合主席 Kristina Tamane,她始终分享着自己对太空领域的非凡知识和热情。新太空经济团队的绿色工具包