维持在月球的长期存在可能需要创新且经济高效的方法,以实现频繁且经济实惠的有效载荷返回。NASA 艾姆斯研究中心和肯尼迪航天中心的深空物流团队(负责管理 Gateway 物流服务任务)已经研究开发一种基于小型航天器的样品返回能力,以补充早期猎户座任务有限的样品返回能力。目标是作为早期深空物流任务的一部分展示一种经济高效的能力,并提供从 Gateway 返回的高达 10 公斤(约 4 升体积)的科学有效载荷。任务概念设想逐步增加样品返回能力,包括返回对温度和加速度敏感的有效载荷,并发展成为商业提供的服务,类似于现有的国际空间站有效载荷返回物流。将概述有效载荷科学和技术用例和小型航天器任务概念,以吸引正在考虑需要从 Gateway 和/或月球表面返回高价值样品的月球探索活动的科学家、有效载荷开发人员和任务规划人员。
1近几十年来,由于技术和科学的进步以及人类扩展到外太空的目标,对月球的太空任务变得无关紧要。随着太空机构和私人秘书的兴趣日益增长,需要使用流浪者来探索更多敌对和未开发的环境,例如位于月球远侧或南极的环境。然而,在这种不利地形中运营的挑战显着,尤其是在识别可能对任务构成风险的资源和障碍(如岩石或地层)时。一个小错误,例如与未发现的岩石发生碰撞,不仅会损害流动站的完整性,而且会损害整个任务。传统上,流动站的监视和远程操作是基于对地形的2D图像的解释以及各种流动站参数和环境数据的可视化[6]。但是,根据场景,该系统可能无法提供足够的细节或直觉来防止事故或准确识别感兴趣的对象。在这种情况下,建议为流浪者配备先进的技术,以确保未来的任务中的安全性和成功,旨在监视和控制距离更近距离的流浪者,例如,在月球网关或月球基地[1,3],延迟将比地球较低。
对我们的行星系统的未来探索依赖于月球作为基地,并踏上了其他行星。因此,必须使用与该天体的高速数据连接。自由空间光学(FSO)通信将使连续宽带连接到地球。目前追求的概念包含数据中继卫星的绕着月球的卫星,每个卫星终端必须克服望远镜孔径限制的月球距离,并在光束指向和跟踪精确度上。我们提出了一个专用链接的概念,该链接来自安装在月球表面上的机器人望远镜站。我们研究了月球表面的这种FSO地面节点的概念架构,并在物理层的链路设计上聚焦。特别是,我们通过多个传输和接收供体增加了FSO通道容量。我们的发现鼓励在通常与空间任务一起使用的大链路距离的FSO通信中应用视线(LOS)多输入多输出(MIMO)技术,因为可以实现最大的MIMO容量。指导我们对链接几何形状的研究,这种连接在技术上似乎是可行的,该系统在相对较低的系统复杂性上与位于一个站点的接收器相对较低,而发射器相距仅几米。
本研究重点是在四体问题的背景下研究利用太阳引力进入月球区域的低能量传输轨迹。具体来说,我们探索了双圆限制四体问题 (BCR4BP) 中的动力学结构。BCR4BP 是一种有用的模型,可用于在地球-月球和太阳-地球系统的复杂动力学都很重要的情况下进行初步轨迹设计。该模型在一个模型中包含了太阳、地球和月球的引力,同时降低了星历表模型中增加的扰动带来的复杂性。我们研究了 BCR4BP 中周期和准周期轨道的存在性和稳定性。庞加莱图表示来自这些轨道的流形结构信息,并允许构建纯弹道低能量传输到月球区域。这项研究的结果表明,利用 BCR4BP 中的动态结构有助于在地月空间中构建复杂的低能量传输。将这三个物体的引力纳入一个模型中,可以在设计过程中提供直观的理解。此外,展示这种设计策略在构建多种类型的地月轨道传输方面的灵活性可能会为未来的设计提供参考。
人类受好奇心驱使。我们想知道事物是如何运作的,我们想要探索新事物,但我们很少对我们所取得的成就感到满意。对于研究专业来说尤其如此。当我们使用科学仪器探索遥远的行星时,我们不仅了解更多关于它们的形成和发展,还了解更多关于地球的过去。火星卫星探索 (MMX) 任务地球的过去。火星卫星探索 (MMX) 任务将调查围绕火星运行的卫星火卫一和火卫二。在上一期的 DLRmagazine 中,我们报道了红色星球。在上一期的 DLRmagazine 中,我们报道了这些卫星的起源之谜。这次,MMX 是封面故事,因为在一月份,我们有机会访问图卢兹,参观由 DLR 和法国航天局 CNES 开发的探测车,这是任务的一部分。和法国航天局 CNES 是此次任务的一部分。该探测器将登陆两颗卫星中的一颗,这是火星研究的首次尝试。 探测器将登陆两颗卫星中的一颗,这是火星研究的首次尝试。今年夏天,探测器将被运往日本,以详细了解月球的特征。今年夏天,探测器将被运往日本,与“母”航天器集成,准备于 2024 年发射。
Artemis运动试图在2025年将人类返回月球的表面,然后在2030年代将船员任务送往火星。这项工作的关键是太空发射系统(SLS)的开发,这是两阶段的重型火箭,它将猎户座多功能人员车辆推向太空。2022年12月,Artemis I完成了25天的未蛋式测试任务,此前发射了将近4年和数十亿美元的成本增加。NASA的全部Artemis活动成本预计将从2012财年到2025财年达到930亿美元,而SLS计划的成本为26%(238亿美元)。 NASA为Artemis IV开发的太空飞行系统包括网关哨所,人类着陆系统以及SLS火箭的更强大的变体(称为1B块),这将使Artemis运动更加复杂且昂贵。NASA的全部Artemis活动成本预计将从2012财年到2025财年达到930亿美元,而SLS计划的成本为26%(238亿美元)。NASA为Artemis IV开发的太空飞行系统包括网关哨所,人类着陆系统以及SLS火箭的更强大的变体(称为1B块),这将使Artemis运动更加复杂且昂贵。
简介:当人类站在太空探索的新时代的边缘时,我们的重点再次转向地球的天体邻居:月亮。纳米卫星技术的发展,全球范围内的公司进行了观察,为月球勘探和定居点打开了令人兴奋的可能性。这种技术飞跃与太空机构和私营企业的新兴趣相结合,为我们与月球的关系设定了一个变革时期的舞台[1]。未来几十年保证,不仅将月亮视为短暂访问的目的地,而且是持续人类存在的平台和行星际空间探索的门户。从注重地球的纳米卫星应用中汲取灵感,我们可以设想一个未来,在该未来中,类似技术在映射,监视和支持月球基础活动中起着至关重要的作用。从提供高分辨率的表面图像到促进通信和支持科学研究,纳米卫星可能会成为我们月球基础设施的骨干,考虑到成本效益和可靠性。本文概述了纳米卫星技术可能会严重影响月球勘探和人类定居点的十个关键领域。通过探索诸如映射,导航,资源识别和建立有效的地球通信等潜在应用,我们可以开始理解在我们寻求使月亮成为人类第二个家中的挑战和机遇的范围和规模。
近年来,对月球的探索已成为私营和政府机构非常感兴趣的话题。ispace 的目标是通过利用月球资源和扩大我们在太空的存在,成为私营企业获得月球新商机的推动者。极地冰探测器 (PIE) 是一项原位资源利用 (ISRU) 探索任务,旨在寻找和描述月球极地地区的潜在水冰沉积物。在本项目的范围内,将讨论月球车热控制系统的开发。PIE 利用 ispace 开发并经过飞行认证的 Team HAKUTO 的 SORATO 月球车。本文探讨了三个关键领域的发现:月球极地永久阴影区 (PSR) 的运行、月球车系统的热控制设计和月球环境建模。对月球极地地区的热建模特别关注表面特性的识别、月球风化层特征和环境通量的建模。研究了运行任务约束,例如冷却速率和加热器功率要求。热设计理念旨在通过将探测车与地面分离、减少热损失和管理传导路径来最大限度地利用被动控制手段。研究了较大的温度波动引起的机械问题。对于操作范围较窄的元件,如电池、电机和外部安装元件,考虑了主动控制手段。概述了探测车热设计挑战和使 PSR 运行的初步发现。
ispace 和小行星采矿公司同意执行未来的月球任务 东京——2024 年 10 月 9 日——全球月球探测公司 ispace, inc. (ispace) (TOKYO: 9348) 和总部位于伦敦的太空机器人公司小行星采矿公司 (AMC) 两家公司今天宣布,已达成协议,将在未来的 ispace 月球表面任务中进行太空机器人演示。 两家公司签署的谅解备忘录提供了一个合作框架,该框架设想了一项未来的任务,其中 ispace 月球着陆器将把 AMC 的太空机器人(太空能力小行星机器人 - 探测器或 SCAR-E)送到月球表面,作为未来小行星采矿工作的技术演示。 在太空中,SCAR-E 可用于小行星和月球的资源探索,能够应对传统轮式探测车目前无法进入的地形,例如陨石坑。 ispace 最早将在 2024 年 12 月之前发射 RESILIENCE 月球着陆器(这是该公司的第二次月球运输任务),该公司同时在美国和日本的业务实体中设计了两个后续系列的月球着陆器。一旦达成任务计划并获得资金,SCAR-E 机器人将在未来的任务中亮相。
1) 您的工作是什么?您的工作如何为美国士兵提供支持?我负责测试通信系统,让世界各地的士兵能够相互通话。 2) 是什么最初吸引您进入 STEM 领域?我一直对数学和科学感兴趣。有一天,在中学时,我们进行了一项名为“职业巡游”的活动,孩子们可以选修自己感兴趣的课程,并找到与之相关的职业。就在那时,我发现了航空航天工程,并决定这就是我想要做的。 3) 您在职业生涯中见证过的最重要的 STEM 相关创新是什么? 我所见过的最重要的 STEM 创新是太空飞行中的所有创新。我亲眼目睹了 SpaceX 猎鹰重型火箭的首次飞行以及将带我们重返月球的太空发射系统的试飞。 4) 为什么 STEM 对我们的国家安全和国家未来很重要? STEM 很重要,因为我们周围的世界总是在变化。我们现在拥有的技术是 10 年前一些人认为不可能实现的。这意味着需要创造新事物来对抗这些新技术。我们需要强大而热情的人加入 STEM,帮助让今天和未来变得更美好。5)学生应该参与哪些活动来进一步发展他们对 STEM 领域的兴趣?学生应该与老师交流,并询问学校周围是否有任何涉及 STEM 的俱乐部。我在高中时参加过 First Tech Challenge,它让我了解到为给定问题创建解决方案是多么有趣。此外,学生不应该害怕查找他们感兴趣的主题的视频。这可能有助于他们找到他们真正喜欢的 STEM 特定领域。
