立方体卫星是用于空间研究的微型卫星,每个单位的质量不超过 1.33 公斤。由于其制造成本低和应用灵活性,它们被广泛应用于太空应用。由于它们使用商用现货组件,因此必须考虑 1 单位立方体卫星内部组件的热性能。本文对 1 单位立方体卫星进行了瞬态热分析,以分析其从运载火箭进入轨道后的前 29 秒内的行为。瞬态热分析得出的温度范围超过了最佳极限。因此,为了减少热量耗散,卫星的热管理系统主要包括两种类型:主动控制系统和被动控制系统。为了将关键组件维持在其工作温度,实施了被动热控制。使用隔热带和多层绝缘来分析 1 单位立方体卫星的内部组件。使用石墨纤维隔热带和气凝胶多层绝缘作为内部组件,发现 1 单位模块化立方体卫星更适合在低地球轨道条件下使用。关键词:立方体卫星;瞬态热分析;被动热控制;热带;MLI
摘要 — 鉴于与空间相关的应用越来越多,新兴空间产业的研究也变得越来越有吸引力。当前空间研究的一个引人注目的领域是微型卫星(称为立方体卫星)的设计,它们因其众多应用和低设计和部署成本而引人注目。通过立方体卫星连接空间的新模式使地球遥感、太空探索和农村连接等广泛应用成为可能。立方体卫星进一步为无处不在的物联网 (IoT) 网络提供了补充连接解决方案,从而形成全球连接的信息物理系统。本文全面概述了立方体卫星任务的各个方面,并从学术和工业角度对该主题进行了全面回顾。我们进一步介绍了立方体卫星通信领域的最新进展,重点介绍了星座和覆盖问题、信道建模、调制和编码以及网络。最后,我们确定了立方体卫星通信的几个未来研究方向,包括空间物联网、低功耗远程网络和立方体卫星资源分配的机器学习。
柏林技术大学的Nanoff(编队飞行中的Nanosatellites)项目由联邦经济事务和能源部的德国航空航天中心(DLR)带来了资金,是微型卫星技术的开拓者。主要任务目标是两颗卫星在螺旋轨道上的受控地层飞行,这是柏林TU的开创性壮举,因为这将是大学首次从大学中进行如此紧凑的卫星在轨道上进行地层飞行。实现这一目标,该项目的核心创新在于其高度微型的卫星总线平台Tubix-5,该平台将推进系统集成到紧凑型2U框架中,提供了前所未有的1.3U有效负载能力。该项目在技术上是高级先进的,具有诸如可部署的太阳能电池板,冗余GNS接收器,三个微型星形跟踪器和四个具有39m接地像素分辨率的光学摄像头,以及超过160 km的缝隙宽度,并标志着Tu Berlin的大量里程碑。所有这些成就都强调了使命的独特创新,商业可行性和学术卓越的融合。
有效载荷 • 基于 TDS-1 和 CYGNSS 任务中飞行的仪器的新型 GNSS-R 仪器 • 天底天线 ~13 dBi 双极化、双频 • 与伽利略和 GPS 兼容的仪器,可在轨道上重新配置,支持新的 GNSS-R 测量平台 • 65 千克 SSTL 微型卫星,双冗余核心航空电子设备 • 2.5 年使用寿命加上 2 年延长 • 灵活的星跟踪器姿态,氙气推进 • 双冗余 X 波段 200Mbps 下行链路地面段 • 英国吉尔福德的有效载荷数据地面段 (PDGS) • 基于 www.merrbys.org 传播 1 级、2 级数据 • 端到端模拟器演示为有效载荷设计提供信息 • SSTL 主要工作,由科学团队成员支持 • 运营和所有科学数据产品质量服务交付将由 SSTL 从吉尔福德发射和星座部门进行 • SSTL 采购发射和管理发射活动 • 选择相同的第二颗卫星来增强该计划的科学回报,尤其有利于动态地球物理过程。 • 未来的 HydroGNSS 卫星可以以较低的重建成本添加到该星座中
Manuel Rodrigues (1) 、J. Bergé (1) 、D. Boulanger (1) 、B. Christophe (1) 、M. Dalin (1) 、V. Lebat (1) 、F. Liorzou (1) (1) ONERA,巴黎萨克雷大学,F-92322 Chatillon,法国,+33146734728,manuel.rodrigues@onera.fr 摘要 ONERA 物理系 50 年来一直致力于开发用于空间科学的高性能加速度计。 2017 年,由法国蔚蓝海岸天文台和 Onera 提出的 CNES MICROSCOPE 任务在基础物理学方面取得了出色的成果。 借助加速度计,它在等效原理(广义相对论的基石)测试中取得了有史以来最好的结果。 2013 年,ESA GOCE 任务搭载 6 个静电加速度计,绘制出了最佳的地球重力图。最近,两颗 JPL GFO 卫星发射升空,在 GRACE 进行 15 年的测量后,为大地测量学界提供了成果。对于未来的任务,我们将利用实验室的遗产,开发一种更紧凑的加速度计,用于微型卫星或纳米卫星上的科学研究。在概述过去几十年取得的成就之后,演讲将重点介绍未来在小型卫星或纳米卫星上大地测量和基础物理学方面的发展。
副标题 B—计划要求、限制和局限性 Sec.211.太空发射现代化。Sec.212.天基红外系统计划。Sec.213.Clementine 2 微型卫星开发计划。Sec.214.V-22 鱼鹰飞机实弹生存能力测试。Sec.215.F-22 飞机实弹生存能力测试。Sec.216.对 F-16 战术载人侦察机的资金限制。Sec.217.F-22 飞机计划的成本分析。Sec.218.F-22 飞机计划报告。Sec.219.F/A-18E/F 飞机计划的成本效益分析。Sec.220.联合先进打击技术 (JAST) 计划。Sec.221.无人驾驶飞行器。秒。222.高空耐力无人空中侦察系统。秒。223.旋风级巡逻艇自卫。秒。224.增强型光纤制导导弹 (EFOG-M) 系统交付期限延长一年。秒。225.Hydra-70 火箭产品改进计划。秒。226.联邦资助的研究和开发中心。第227.常规弹药、火箭和爆炸物的非军事化。第228.国防高级研究计划局与化学和生物战防御技术相关的研究活动。第229.对美国防止非法进口核武器、生物武器或化学武器的能力进行认证。第230.非致命武器和技术计划。第231.反扩散支持计划。
Singapore, 31 July 2023 NTU Singapore launches three new satellites to test 3D-printed satellite parts, monitor the atmosphere and assess new space materials Three new satellites built by Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) have blasted off into orbit, which will be used to conduct orbital experiments such as testing 3D-printed parts in space, measuring atmospheric data, and evaluating new space materials.卫星 - Velox -Am,Arcade和Scoob -II-作为NTU在卫星工程和本科太空工程师培训中的领先能力的演示。自2011年以来,NTU已成功建造,推出和运行了13颗卫星,其中包括这三颗卫星,由印度太空研究组织在Polar卫星发射车上于周日上午(7月30日)推出。发射车还携带了NTU衍生产品Aliena的微卫星,该机构将测试下一代推进引擎。Velox-Am和Arcade都是与NTU的合作伙伴合作开发的,分别为22kg和27kg的微型卫星。SCOOB-II是由NTU学生设计和建造的第二个立方体卫星,该卫星在学生卫星系列中,为卫星设计提供工程大学的本科生学习机会。
SmallSat 任务时间表始于 NASA 艾姆斯研究中心,当时分别于 1972 年 3 月和 1973 年 4 月发射了先驱者 10 号和 11 号,两颗航天器的重量均小于 600 公斤。为了解决高发射节奏导致的质量增加和相关成本问题,NASA 于 1988 年启动了小型探测器 (SMEX) 计划,以鼓励开发质量在 ~60-350 公斤范围内的小型航天器。 1998 年,艾姆斯研究中心的 SmallSat 项目专注于月球探索,并发射了月球探测器(< 700 千克),随后于 2009 年发射了月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS)(< 630 千克),并于 2013 年 9 月发射了月球大气和尘埃环境探测器 (LADEE)(~380 千克)。2010 年底,NASA 发射了其首颗微型卫星,名为快速、经济、科学和技术卫星 (FASTSAT),发射重量约为 180 千克。航天器重量的减轻、总体成本的降低以及科学能力的提高激发了人们对航空航天技术小型化和成熟度的兴趣,事实证明,这些技术能够以更低的成本完成更复杂的任务。
过去几十年来,轨道卫星的数量以不受限制和不受管制的方式大幅增加,威胁到未来可持续的太空探索。正在进行的建造微型卫星巨型星座的计划将不可避免地增加轨道天体的数量,从而产生越来越多的碎片。随着轨道天体数量的增加以及轨道上剩余的卫星和运载火箭的增多,再入率预计将继续增长。虽然人们普遍认为大多数物体在再入过程中会完全燃烧,但太空碎片消亡对地球大气层的影响却只得到了很少的研究,其长期影响仍不得而知。我们利用反应分子动力学模拟来解决中间层再入的关键结构材料铝的氧化过程,在此介绍第一台大型超级计算机对氧化铝纳米颗粒的生成进行运行。截至 2022 年,从低地球轨道 (LEO) 重返大气层的物体总质量总计达 309 公吨,与上一年相比增长了 18%。与天然来源相比,仅凭这一数据,大气层顶部注入的铝年质量率就已增长了 87%。结果表明,太空垃圾在中间层消亡产生的氧化铝会聚集成纳米颗粒,并需要数十年时间才能衰减至较低高度。
本研究提出了一种替代(即空气辅助)系统,使用从苏-22或米格-29战斗机发射的火箭将有效载荷(微型卫星)发射到太空。本文从多个方面验证和评估了这种用于将有效载荷发射到低地球轨道(LEO)的空气辅助火箭系统。任务概况和火箭投放机动概念已经制定出来。从所采用的计算模型和模拟结果可以看出,在所考虑的配置下,上述飞机将能够完成将至少10公斤的有效载荷发射到低地球轨道的任务。这些分析与模拟和风洞试验相辅相成,验证了太空火箭可能对运载机的空气动力学和机械性能产生的影响。对空气辅助火箭发射系统模型进行的数值模拟和风洞试验结果表明,火箭对飞机的空气动力学特性及其飞行特性的影响可以忽略不计。同样,机身承重结构所经受的负载和强度测试也未显示因所附太空火箭而引起的任何重大变化或变形。拟议的套件可视为波兰武装部队所谓的响应性太空资产。实施这样的系统不仅可以使我们摆脱对提供太空服务的国家或商业公司的依赖,而且还使我们能够在部署用于安全和防御目的的卫星系统的背景下掌握新能力。