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社会科学影响博客：火星登陆如何成形——评估社会科学、艺术和人文科学对太空探索的贡献。
回顾这些最近的太空之旅，我们可以从历史、人类学、哲学和伦理学等学科来了解太空探索的起源、我们想要寻找什么，以及我们如何能够以合乎道德和负责任的方式组织起来进行太空探索。例如，美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 工程师戴安娜·特鲁希略 (Diana Trujillo) 曾参与设计了“毅力号”火星车的机械臂。她将自己描述为“可以改变历史的群体的一部分”。她提到，她希望“其他拉丁裔明白，只要有奉献精神，他们就可以成为美国宇航局重要任务的一部分”，她认为科学发现不仅对文化认同有积极影响，而且对人类也有积极影响。她认为，在“重建火星历史”的过程中，我们可以激发人们的思想，“为人类解答其他星球上的生命问题”。从这个角度理解，在应对太空探索的技术挑战时，我们不仅仅是在寻求推动技术前沿，我们还在寻求面对和理解我们自己的社会。
在人类空间探索的再生生命支持系统中使用光生反应器
在低地球轨道（LEO）（例如，到月球）和长期任务（例如，到MARS）之外的人类空间探索仍然存在许多挑战。最大的问题之一是机组人员的可靠空气，水和食物供应。生物加成生命支持系统（BLSS）旨在使用生物反应器来克服这些挑战，以进行废物处理，空气和水的振兴以及粮食生产。在这篇综述中，我们着重于空间中的微生物光合生物过程和光生反应器，这些生物反应器允许去除有毒二氧化碳（CO 2）以及产生氧气（O 2）和可食用的生物量。本文概述了过去30年中BLSS项目的光生反应器和前体工作（在地面和太空中）进行的实验。我们讨论了不同的硬件方法以及对这些生物反应器测试的生物。尽管许多实验在地面上显示出成功的生物空气振兴，但对太空环境的转移远非微不足道。例如，在微重力条件下，气液转移现象不同，这不可避免地会影响培养过程和氧气产生。在这篇综述中，我们还强调了这项研究场中缺少的专业知识，为未来的空间光生反应器开发铺平了道路，我们指出了未来的实验，以掌握功能齐全的BLS的挑战。
行星洞穴科学与探索的路线图
编辑 - 2021年是洞穴和喀斯特国际年。为了纪念这一场合，我们希望强调行星亚面体现的巨大潜力。尽管研究人员已经考虑了50多年的外星洞穴的可能性，但我们现在进入了行星洞穴探索的初期。洞穴很重要，因为它们提供了行星机构的地质，气象和环境历史的记录。在火星上，这可能包括过去甚至现在微生物生活的证据。对于月球和火星，洞穴可以保护人类探险者免受有害和荒凉的表面环境。我们对行星洞穴的了解因身体而异。地球代表了最先进的探索水平，但是仍然存在许多未解决的问题（例如，缺少陆地洞穴的完整清单）。超越地球，对月球和火星1的识别最先进，有数百个有记录的候选洞穴入口和几个拟议的洞穴任务概念。对于其他行星体，已经确定了潜在的地下接入点（SAP），尽管我们无法充分解决SAP Interiors（即缺乏距离视觉平台）的确认受到了阻碍。迄今为止，社区已经在我们的太阳系上对八个行星体（不包括地球）进行了2,660个SAPS分类（图1）。1。标识。到目前为止，通过使用标准远程上下文成像2可以找到大多数行星洞穴的入口，天窗和倒塌坑。a此外，许多卫星包含与构造和冰可旋转的特征相关的特征将需要进一步审查。因此，支持这些特征的SAP和行星体的数量会随着时间的推移而增加。为了系统地推进行星洞穴的探索，我们提出了由三个概念阶段组成的路线图：（1）识别（轨道资产），（2）表征（表面操作）和（3）探索（地下操作）。在地球上，可以通过组合的热，可见和激光射方法来识别洞穴入口。应进一步完善这些策略，并扩展以检测其他行星体的洞穴。
月球和火星探索的好处
太空探索仍然是美国两党团结一致的优先事项，旨在推动技术进步、通过对大小型企业的投资来发展美国经济并激励全球人民。NASA 领导着最成功、技术最复杂的现代国际合作伙伴关系之一——国际空间站 (ISS)，该空间站最近庆祝了人类在低地球轨道 (LEO) 持续存在 20 周年。阿尔忒弥斯计划将继续我们在太空探索领域的全球领导地位，我们将重返月球，进一步探索地月空间，并最终登陆火星。NASA 大胆与国际空间站商业机组人员和货运服务建立公私合作伙伴关系，共同开展载人航天飞行，这增强了低地球轨道太空经济，并为阿尔忒弥斯建立新的地月经济铺平了道路，该经济越来越依赖以 NASA 为客户的私营部门。
太空探索的放射发光核电电池技术开发
抽象的放射发光核电电池是核电池中间接转换的重要代表性类型。已详细研究了此类电池的设计，制造和性能优化。包括荧光层材料参数，荧光层结构设计，放射发光光谱调节以及放射性发光发射强度增强的特定研究内容。在β颗粒和X射线激发下测试了具有不同荧光层的核电池的电特性。随着荧光层的质量厚度增加，电性能参数首先增加然后减小，并且具有最佳的质量厚度。通过胶带粘附方法制备具有不同结构几何参数的CU磷光层。当磷光层的厚度接近放射性颗粒范围时，可以实现良好的输出性能。此外，还引入了纳米荧光材料的效果机制，以提高电池性能。CSPBBR 3钙钛矿量子点薄膜材料及其在放射发光核电池中的应用。CSPBBR 3可以有效地增强光谱响应耦合度，并大大提高电池的输出功率。此外，制备了使用CDSE/ZnS核心壳量子点与Au纳米颗粒相结合的新型放射发光材料。结果表明，纳米耦合系统确实可以改善发光发射强度和电池输出性能。这项研究工作可以为未来的空间电池技术提供新的方向。
太空探索的计算机视觉
摘要 — 可以说，我们生活的时代是新太空时代的开端。当所有主要的私营和公共太空部门都在竞相成为第一个登陆火星的人时，星际任务就变得至关重要。不仅火星，木卫二和金星也被认为是生命的家园。自主性是实现这些星际任务目标的基本部分。深度学习和计算机视觉可用于实现航天器的自主性。本文讨论了计算机视觉在太空应用中的作用以及计算机视觉在火星探索中的进展。它还总结了 NASA MER 任务中使用的立体视觉算法，这是计算机视觉在太空探索中的典范。关键词 — 航天器对接、轨道机动、立体视觉
用于太空探索的铌 C-103 合金
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用于探索的灵活月球结构——FLARE——...
灵活月球探索架构 (FLARE) 的概念是将四名机组人员送上月球表面，在月球表面停留至少七天，然后安全返回地球。只要组件车辆投入运行，FLARE 就可以实施。FLARE 是作为 NASA 载人着陆系统 (HLS) 参考架构的替代方案而开发的，该架构来自 2019 年创建的设计分析周期 (DAC) #2。DAC2 指南要求在近直线晕轨道 (NRHO) 中使用 Gateway 车辆。相反，FLARE 选择低月球冻结极地轨道 (LLFPO) 进行组件的月球会合，并选择 Gateway 车辆。LLFPO 提供每 2 小时飞越南极一次的稳定轨道，确保可以轻松进入月球表面进行表面中止，并且推进剂需求比 NRHO 低得多。最小 FLARE 概念使用一次太空发射系统 (SLS) 发射、一个猎户座火箭、一个欧洲服务舱 (ESM) 和一个载人着陆器（通过商用飞行器发射）。FLARE 增加了 SpaceTug，它以成熟成功的 ULA“通用”半人马座上面级运载火箭为基础，经过修改后可打造出地月转移飞行器。在 FLARE 基线任务中，SpaceTug 提供将猎户座 + ESM 从 LLFPO 返回地球所需的推进力。SpaceTug 还提供推进力，将单独的载人着陆器组件——下降组件 (DE) 和上升组件 (AE)——从低地球轨道 (LEO) 运送到 LLFPO。然后，SLS Block 1 发射猎户座 + ESM，并与 LLFPO 中配对的 DE + AE 组件完成会合。FLARE 提供基线任务以外的可选阶段。 SpaceTug 可以将计划中的 Gateway 组件（包括动力和推进元件 (PPE) 和居住和后勤前哨 (HALO)）运送到 LLFPO。FLARE 提供了一种将前体设备运送到月球表面以增强和延长载人任务的选项。借助这些组件（包括充气居住舱和气闸舱、个人机组人员机动车、现场资源利用 (ISRU) 演示以及科学和技术实验），机组人员可以在月球表面探索和进行科学研究长达 14 天。