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深空宇航员面临的危险教育者指南
每个人都应该锻炼身体，但宇航员需要投入大量时间。他们没有受到地球引力的影响，而这通常需要他们的骨骼和肌肉整天工作才能站起来。在零重力下，人体会迅速失去大量肌肉和骨骼，因此严格的锻炼计划对长期健康至关重要。太空飞行期间的锻炼需要特殊的阻力设备，因为传统的健身器材在没有地球引力的情况下无法工作。OYO Fitness 创始人 Paul Francis 与 NASA 合作开发了一种适合在国际空间站使用的阻力锻炼设备。该锻炼设备最终成为 NASA 的衍生产品，即 OYO DoubleFlex 锻炼设备，它通过一个动作独特地将阻力施加到肌肉群的两侧，从而提高锻炼效率。DoubleFlex 也非常轻便且易于移动；该设备本身仅重 2 磅，但可提供高达 25 磅的阻力。spinoff.nasa.gov/Spinoff2018/hm_4.html
电池助力行星和深空探索
能源和电力存储对于实现空间科学和探索中的任务目标至关重要。提供的能量通常决定了任务的运行时间、可以进行的科学实验的数量和类型以及任务可以执行的操作环境。由于航天器设计对质量和体积有严格限制，因此能源存储系统的尺寸和重量通常受到很大限制；随着重量的增加，起飞变得更加困难和昂贵。一旦安装和发射，能源和电力存储系统必须高度可靠，具有冗余和/或性能特征，以确保任务成功。发射后更换电池通常不是一种选择。因此，用于太空探索任务的电池必须：• 具有非常高的能量密度 • 在很宽的温度范围内提供电力 • 具有较长的运行和日历寿命 • 足够坚固以承受高冲击、振动和辐射环境 • 极其可靠以支持所有任务要求
让小型航天器也能执行深空任务
Rocket Lab 的高 ΔV 小型航天器高能光子 (Photon) 可以实现定期、专用、低成本的行星目的地科学任务，从而为科学家提供更多机会并提高科学回报率。高能光子可以搭载 Rocket Lab 的电子运载火箭发射，以精确瞄准行星小型航天器任务的逃逸渐近线，有效载荷质量高达 ~40 千克，无需中型或重型运载火箭。高能光子还可以作为次级有效载荷在 EELV 二级有效载荷适配器 (ESPA) Grande 端口或 Neutron 等其他运载火箭上飞行。本文介绍了目前正在开发的行星小型航天器，这些航天器利用了 Rocket Lab 的深空能力，包括月球、金星和火星任务。
深空网络评论论文
摘要：深空网络（也称为 DSN）是 NASA 的一个国际阵列，由巨型无线电天线组成。DSN 支持行星际航天器任务以及一些围绕地球旋转的任务。DSN 还提供射电天文学观测，以提高我们对更大宇宙中太阳系的了解。通常运行四十年或更长时间的深空网络 (DSN) 资产的升级或更换计划需要尽可能了解未来的潜在客户需求。本文介绍了规划人员用来发展这种理解的深空网络 (DSN) 方法。此外，还介绍了从该方法的应用中出现的一些关键未来任务趋势，以及这些趋势对 DSN 未来发展的影响。在 NASA 目前到 2030 年的计划中，这些趋势表明需要容纳三倍的通信链路，将下行链路速率升级到比现在高两个数量级，将上行链路速率提高大约四个数量级，并将端到端链路难度提高两到三个数量级。为了克服这些挑战，深空网络的能力和容量都需要扩大。在长途通话方面，很难超越美国宇航局的深空网络。它确实是世界上最大、最灵敏的科学电信系统。关键词：深空网络、深空网络、卫星、美国宇航局
2022 财年预算申请深空探索系统
2020 财年 2021 财年 2022 财年 2023 财年 2024 财年 2025 财年 2026 财年 深空探索系统 5,959.8 6,517.4 6,880.4 7,014.1 7,263.7 7,514.9 7,772.8 探索系统开发 4,512.8 4,544.6 4,483.7 4,384.0 4,219.0 3,888.0 3,867.0 探索地面系统 578.0 580.0 590.0 558.0 514.0 514.0 513.0 猎户座计划 1,406.7 1,403.7 1,406.7 1,340.0 1,239.0 1,084.0 1,084.0 航天发射系统 2,528.1 2,560.9 2,487.0 2,486.0 2,466.0 2,290.0 2,270.0 探索研究与发展 1,447.0 1,972.8 2,396.7 2,630.1 3,044.7 3,626.9 3,905.8 先进地月和地面能力 38.0 54.5 91.5 217.9 360.2 627.9 1,088.6 先进探索系统 208.9 176.2 195.0 195.0 195.0 195.0 195.0 门户 421.0 698.8 785.0 810.5 765.0 670.0 670.0 载人登陆系统 654.1 928.3 1,195.0 1,266.7 1,579.5 1,989.0 1,807.2 人类研究计划 125.0 115.0 130.2 140.0 145.0 145.0 145.0 总计 5,959.8 6,517.4 6,880.4 7,014.1 7,263.7 7,514.9 7,772.8
深空巡航立方体卫星的自主轨道确定
立方体卫星已成为深空探索的重要选择，但必须提高其自主性，以最大限度地提高科学回报，同时限制操作的复杂性。我们在此介绍了一种在深空巡航的立方体卫星背景下的自主轨道确定解决方案。研究案例是从地球到火星的旅程。考虑使用立方体卫星标准的光学传感器。添加图像处理以 0.2 ” 的精度提取遥远天体的方向：它由多重互相关 (MCC) 算法组成，该算法使用图像背景中的明亮恒星。然后，构建无迹卡尔曼滤波器 (UKF) 以从天体的连续方向执行异步三角测量。在无法进行线性近似的情况下，UKF 满足预期性能。在地球-火星巡航中期，轨道重建达到 30 公里的 3 σ 精度。此外，使用典型的 CubeSat 硬件，滤波器的中央处理器 (CPU) 成本估计为每次迭代不到 1 秒。它已准备好在与数据融合、更快收敛和姿态控制节省相关的新可观测量方面进一步改进。
深空网络射电天文学用户指南
（Cohen 等人，1971 年）；演示了基于空间的甚长基线干涉测量 (VLBI)，由此明确表明违反了逆康普顿极限并对中央发动机中发生的物理过程进行了约束（Levy 等人，1986 年、1989 年；Linfield 等人，1989 年）；首次探测到恒星形成过程中的坠落和由内而外的坍缩过程（Velusamy、Kuiper 和 Langer，1995 年；Kuiper 等人，1996 年）；通过在行星状星云 IC 418 中探测到 3 He + 的超细线，证明在恒星结构和银河系化学演化的理解方面仍然存在差距（所谓的“ 3 He 问题”）（Guzman-Ramirez 等人，2016 年）。 DSN 天线在建立和维护国际天体参考框架 (ICRF，Fey 等人，2015 年；Charlot 等人，2020 年) 的实现方面也发挥了不可或缺的作用。ICRF 不仅是用于指定所有天文源坐标的定义框架，它还作为参考，深空航天器的天空平面位置是根据该参考来确定的，用于导航 NASA 的深空任务。本文的重点是被动射电天文观测、太阳系以外的物体或太阳系外的天体，包括天文测量观测。太阳系天体的雷达天文观测超出了本文的范围，但 Dvorsky 等人 (1992 年)、Slade 等人 (2011 年) 和 Rodriguez-Alvarez 等人 (2021 年) 及其参考文献对此进行了描述。出于类似的精神，本文不描述 DSN 天线的传输能力。这些材料中的大部分也在 DSN 的《电信接口》（2019 年）中的一系列文件中介绍过，这些文件俗称 810-005（其中模块 101、104 和 211 与射电天文观测最相关），但这里采用的是一种更适用于射电天文观测的方式。
深空探索，商业化和殖民化的未来：负责任地想象的前沿
深空探索，商业化和殖民化的期货：可负责任的丹尼斯·M·布什内尔（Dennis M.报告在比平常的十年或更少的商业前景的情况下，解决关键要求的相关问题，技术，方法，关闭业务案例的机会。报告还解决了殖民途中深空的人类的要求和方法。火星殖民化在短短几年内，由于降低了辐射，成本和安全性，在辐射，成本和安全方面，殖民地的殖民化已转变为越来越多的可行性。介绍数十年来，本地星球几乎开发了一个几乎完全是地球同步赤道轨道（GEO），并且低于商业空间行业，目前以约320美元的价格评估。它具有很大程度的位置地球公用事业，电信，导航和成像的各种表现。其他100B $ 420 B的总空间经济性总数[参考。1]包括政府活动，例如太空探索，包括低地球轨道（LEO），太空科学和国家安全空间的人类。发生了一场名副其实的LEO应用程序革命，成千上万的小卫星被大放异彩，以提供高速互联网范围的世界，并且可能不断凝视和捕捉地球上任何地方的图像的能力。2 - 12]。当前成本降低是六个因素[参考。我们也处于正在进行的技术革命之中，包括整体上，实现微型化和成本降低以及其他技术改进，从而产生了主要的空间访问和降低空间的成本。本报告考虑了GEO以外的空间活动的机会，问题和前景，此处称为“深空”。深空包括商业活动，人类探索以及适当的殖民化[参考。严重的深空开发的主要推动者是通过可重复使用的火箭，改进的制造（包括印刷）和优化发射运营的结合来降低LEO访问成本。13]，与NASA太空启动系统[SLS]预计成本相比，最多可工作的因素可能有14个。空间访问成本地板是燃料的成本，不到
深空生物实验技术发展会议论文集 †
摘要：鉴于 NASA 的 Artemis 计划即将在低地球轨道 (LEO) 以外执行一系列任务，并可能在月球和火星上建立基地，需要研究深空环境对生物的影响并制定保护措施。尽管自 20 世纪 60 年代以来，许多生物实验都在太空中进行，但大多数实验都是在低地球轨道进行的，而且只持续了很短的时间。这些低地球轨道任务研究了各种模型生物中的许多生物现象，并利用了广泛的技术。然而，鉴于深空环境的限制，未来的深空生物任务将仅限于使用微型技术的微生物。像立方体卫星这样的小型卫星能够使用新型仪器和生物传感器查询相关的太空环境。立方体卫星还为更复杂、更大规模的任务提供了一种低成本的替代方案，并且需要的机组人员支持最少（如果有的话）。已经有几颗立方体卫星部署在低地球轨道，但下一代生物立方体卫星将走得更远。 BioSentinel 将成为美国宇航局 50 年来第一个星际立方体卫星，也是第一个发射到地球磁层以外的生物研究卫星。BioSentinel 是一个自主的自由飞行平台，能够支持生物学并研究辐射对星际深空模型生物的影响。自由飞行器内包含的 BioSensor 有效载荷也是一种适应性强的仪器，可以对不同的微生物和多种空间环境（包括国际空间站、月球门户和月球表面）进行生物相关测量。像 BioSentinel 这样的纳米卫星可用于研究重力减小和空间辐射的影响，并可以容纳不同的生物或生物传感器来回答特定的科学问题。利用这些生物传感器将使我们能够更好地了解太空环境对生物的影响，以便人类可以安全返回深空并比以往走得更远。
深空光通信的前方机制
本文的目的是介绍一种新型的倾斜机制的开发，该机制具有集成的光学元件，该机制为即将到来的Psyche Mission的JPL Deep Space Optical Communication（DSOC）设计（2022年发布）。本文介绍了生产模型的设计，组装和测试。关于设计阶段，重点是镜像计算，以确保在集成后保持所需的平坦度，并且该零件将承受热/机械环境。还提出了组装后进行的实际光学测量。提出了用于钛零件的新α案例删除过程的资格结果。测试结果在机制的温度行为，对中风的影响以及应变量规传感器的反馈方面特别有趣。