除了 LCRD 之外,ILLUMA-T 的前身还包括 2022 TeraByte 红外传输系统,该系统目前正在低地球轨道上的一颗小型立方体卫星上测试激光通信;月球激光通信演示,在 2014 年的月球大气和尘埃环境探测器任务期间将数据从月球轨道传输到地球并返回;以及 2017 年的激光通信科学光学有效载荷,它展示了与无线电信号相比,激光通信如何加速地球和太空之间的信息流。
• ASTM = 美国材料与试验协会 • ASU = 亚利桑那州立大学 • ATLAS = 先进地形激光高度计系统 • CATS = 云-气溶胶传输系统 • COTS = 商用现货 • DIY = 自己动手 • EEE = 电气、电子和机电 • FC = 现场连接器 • GCD = 改变游戏规则的发展 • GEDI = 全球生态系统动态调查 • GEVS = 通用环境验证标准 • GEO = 地球同步轨道 • GOES-R = 地球静止运行环境卫星-R 系列 • GLAS = 地球科学激光高度计系统 • GSFC = 戈达德太空飞行中心 • ICESat = 冰、云和陆地高度卫星 • InP PIC = 磷化铟光子集成电路 • ISS = 国际空间站 • JWST = 詹姆斯·韦伯太空望远镜 • LADEE = 月球大气尘埃环境探测器 • LED = 发光二极管 • LEO = 低地球轨道 • LiDAR = 光检测和测距• LIV=光-电流-电压 • LOLA = 月球轨道器激光高度计 • LRO = 月球侦察轨道器
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。
摘要 — 美国宇航局的阿尔特弥斯计划计划在 2028 年之前在月球上部署一个可持续的月球基地。该基地需要一个基础表面栖息地,可以支持四名机组人员完成至少 28 天的任务。缺乏磁场和明显的月球大气延长了金属结构发出的二次辐射的寿命,这对暴露的宇航员来说是一种健康危害。将非金属结构材料整合到表面栖息地设计中可能会缓解其中一些问题。此外,结构可折叠以方便运输,以优化有效载荷体积、质量效率和资金限制。因此,充气结构正在受到研究,因为它们在发射时具有更高的包装效率、最佳的质量体积比和可以有效分散结构载荷和热量的大表面积。目前,只有两个充气气闸舱被部署在太空中。因此,迫切需要推进与充气结构相关的技术,为未来的任务(即阿尔特弥斯及以后的任务)提供更多选择。本研究重点关注了 NASA 兰利研究中心 (LaRC) 新兴技术的可充气月球栖息地应用及其获得太空资格所需的开发步骤。保龄球栖息地架构由 13 项 NASA LaRC 技术生成,其中五项被视为关键技术,五项被确定为增强技术,三项被归类为 Artemis 计划的转型技术。为了解决有效载荷限制问题,该研究还考虑了与当前 Artemis 将保龄球栖息地运送到月球的时间表相一致的暂定时间表。最终,保龄球栖息地主要解决了可充气月球栖息地的结构需求,这意味着必须改进与栖息地生活方式方面有关的主要领域。这些领域包括但不限于硬连接点、人类健康监测以及针对太阳质子事件的额外辐射防护。