我们研究的主题是未来人类在火星上的定居点的设计。当人类熟悉了这颗星球(而非首次定居)并希望建立一座可供一定数量的定居者(约 500 人)安全居住的小城市时,我们将在火星上建造基地。在这种情况下,我们设想(利用所有已经可以实现的技术)建造一个直径约 100 米的大型可居住圆顶,部分采用 3D 打印技术通过烧结“原位”材料建造,部分采用现场组装的测地线几何大玻璃窗,照亮太空基地内部并让居民可以看到外面。玻璃测地线结构的元素将由高强度铝制成,并将与玻璃本身一起由可能很快登陆火星的大型航天发射器运载。由于圆顶周围有一组电缆(具有非常高电压的超导体),距离圆顶有适当的距离(至少 50 米),这些电缆沿着理想球体的平行线排列,并由刚性圆形元件沿子午线支撑,因此能够拥有明亮的环境并观察外部全景。这些电缆将产生足以屏蔽危险的宇宙射线但距离居住区足够远的人工磁场。这种配置(与最先进的技术相比非常创新)将使未来的定居者能够舒适地生活,而不会遭受室内压力,而他们在光封闭的环境中则会受到室内压力。子午线结构本身除了支撑电缆外,还将支撑“高架起重机”的元素,以便建造结构本身(通过“增材制造”技术)并对大型外部玻璃窗元素进行必要的维护,这些元素必须清除火星尘埃,并可能被更换(在其外部牺牲层),以防被微陨石击中。在可居住的圆顶内,将有花园、公园和湖泊,以及一系列可俯瞰被外部阳光照亮的巨大空间的可居住楼层,并可欣赏到红色星球的沙丘景色。它不仅是一个生存的前哨,而且还是一个令人兴奋和有趣的地方,可以度过一个难忘的太空假期!
NASA 已经制定了货物着陆器运送概念参考任务,该任务将在 B 版 ADD 中添加到其中。该参考任务:• 将未卸载和/或已卸载的货物运送到月球表面。• 根据货物着陆器提供商协议,提供所有必要的服务,以维护货物从太空运输到登陆月球表面的整个过程,直到货物从着陆器上卸载下来或处于不再需要着陆器提供的这些服务的运行状态。• 确保以足够的精度成功着陆在月球表面可进入和可用的位置。• 在月球表面为机组人员接近着陆器建立安全条件。• 验证未卸载和/或已卸载货物的健康和功能。• 执行任何着陆器报废操作(包括潜在的重新安置),确保着陆操作后货物或其他表面资产不会受到着陆器的不利影响。
过去有自己的磁场,其小尺寸导致核心的能量损失,从而导致核心冷却和产生磁场的能力(3)。美国物理学家兼退休的首席科学家詹姆斯·劳尔·格林(James Lauer Green)提议在拉格朗日(Lagrange)1点(L1)(4)上产生磁场。Lagrange点是在空间中的sta tionary位置,在该空间中,在与更大的物体相关的旋转框架内,在小体上作用的引力作用在小体内。在他的学术论文中,绿色提议将人工磁层屏蔽放在L1上,以阻止太阳风,从而始终侵蚀火星大气(4)。他建议这样做可以使痕量气体的积累,从而逐渐形成火星上的微弱气氛。随着时间的流逝,温室气体的存在将有助于使大气变暖,从而使被困的水解冻,然后将其转化为水蒸气。此过程有可能补充火星海洋的大约七分之一(4)。我们的研究重点是通过使用太阳能帆,太阳能电池板和超级电管磁体来进一步发展这一想法,以保护火星免受太阳风的影响并使火星可居住(图1)。为了生成人造磁场,超导磁体提供了有希望的解决方案。它们经常用于医院,用于磁共振成像和诸如核磁共振光谱ETERS,融合反应堆和粒子加速器等科学仪器中(5)。在这些条件下,超导磁体的绕组具有零电阻。这些磁铁表现出降低的电阻和提高的效率,从而可以产生较大的磁场,并具有较低的能量消耗。超导磁体表现出零电阻,并且没有产生热量,从而使它们保持高电流强度(6)。维持零电阻的主要要求是将温度降低到极低的值,这是通过将电气棒网浸入液体氦气中来实现的(6)。为了最大程度地减少气体蒸发,将浓度浸入另一个装有液氮的露水容器中。即使CIR CUIT紧密关闭,提供给电路的电流也会持续到所需的时间。超导磁体非常适合在太空中使用,因为它们消耗的功率很少,并且超导体可以在当前的登角机构中运行,而后者比传统导体高得多(7)。要运输和部署这些磁铁,太阳帆可能是理想的解决方案。太阳帆利用太阳发出的光的压力推动了航天器。太阳能航行消除了燃料的需求,因为它们依靠光子进行运动(8)。为了向磁铁提供能量,可以使用太阳能电池板。当太阳照在太阳能电池板上时,来自太阳的能量
摘要:随着人类向雄心勃勃的太空任务迈进,包括火星探索、月球基地和深空旅行,对可靠和可持续的应急燃料来源的需求变得至关重要。本文“为未来提供燃料:火箭应急燃料的创新方法”研究了应对传统方法挑战的火箭燃料生成的尖端方法。它探索了一系列创新技术,从利用原位资源利用的先进推进系统到开发源自可再生能源的生物燃料。该评论重点介绍了用于应急燃料生成的生物反应器中的特定微生物,包括它们的生产率、产量和最近的技术进步。此外,它还研究了用于太阳能燃料技术的光催化剂,分析了它们的效率和将阳光转化为火箭燃料的潜力。本文还讨论了氨作为替代燃料来源,考虑了其能量密度、燃烧挑战以及在燃料电池中用于太空应用的潜力。通过全面概述这些新兴技术,本文旨在阐明火箭燃料创新的未来,提高任务安全性并推进可持续太空探索。
火星的水历史是理解类似地球的行星进化的基础。水作为原子逸出到空间,氢原子的逃逸速度比氘升高,使剩余的D/H比增加了。目前的比率反映了火星总损失。观察火星大气和挥发性进化(Maven)和哈勃太空望远镜(HST)航天器可为H和D提供原子密度,并为H和D的逃生速率。在观察到的每个火星年份附近的大幅增长都与水蒸气的强烈上升相稳定。 短期变化还需要进行热逃逸之外的过程,这可能来自大气动力学和超热原子。 包括从热原子中逃脱的,H和D迅速逃脱,逃生通量受到较低大气的重新调整的限制。 在此范式中,逃脱了水,逃脱原子的D/H比由上升的水蒸气和大气动力学来确定,而不是原子逃生的具体细节。观察火星大气和挥发性进化(Maven)和哈勃太空望远镜(HST)航天器可为H和D提供原子密度,并为H和D的逃生速率。在观察到的每个火星年份附近的大幅增长都与水蒸气的强烈上升相稳定。短期变化还需要进行热逃逸之外的过程,这可能来自大气动力学和超热原子。包括从热原子中逃脱的,H和D迅速逃脱,逃生通量受到较低大气的重新调整的限制。在此范式中,逃脱了水,逃脱原子的D/H比由上升的水蒸气和大气动力学来确定,而不是原子逃生的具体细节。
摘要在火星大气中检测氯化氢(HCL)是Exomars痕量气轨道(TGO)任务的主要目标之一。使用大气化学套件中红外通道(ACS MIR)发现其发现的季节性独特,并可能与灰尘活动联系起来。本文是一项研究的第2部分,该研究通过比较用TGO与MARS气候声音(MCS)测量的TGO与灰尘和水冰不相处进行比较,研究了HCL和气溶胶之间的联系。在第1部分中,我们显示并比较了HCl,水蒸气,温度,粉尘不透明度和水冰不透明度的季节性演变,整个Mars年34 - 36年(太阳纵向180°–360°)34-36岁。在第2部分中,我们研究了每个数量和臭氧之间垂直分布的定量相关性。我们表明,HCl和水蒸气之间存在很强的正相关,这是由于HCl与水蒸气光解产品反应时HCl的快速光化学生产速率所致。我们还显示出水蒸气和温度之间的正相关性,但无法显示温度与HCl之间的任何相关性。灰尘和水冰的不透明与灰尘和水蒸气之间存在弱相关性,但灰尘和HCL之间的相关性仅相关。我们讨论了可能的来源和下沉,鉴于分布式间隔,HCl和水冰之间的相互作用最有可能。
案例研究1:一个客户是刚到澳大利亚的5个家庭中的一家。来自家庭的任何人都没有澳大利亚驾驶执照。她今年20岁,准备开始大学学习。火星驾驶教练遇到了她的父亲,她是火星客户,正在努力进入目的地。每次他试图进入目的地时,他很难赶上公共交通工具。他的女儿不喜欢她的家人努力进入目的地的想法,也不喜欢看到她所有的朋友驾驶汽车,而她却不能。她很想上路,但是在驾驶教练上了几堂课之后,她喜欢开车,并且在短时间内开始改善。客户准备自己开车,驾驶教练开始协助她进行评论,为她准备上路,并帮助家人访问目的地。客户努力直到她做到。她现在是一个愿意帮助家人并为大学做准备的司机。她现在是堪培拉大学的化学专业学生。
过去三十年对火星任务的研究缺乏可靠的成本估算,因此通常使用运送到低地球轨道 (LEO) 的物资总质量作为相对任务成本的粗略衡量标准,因为任务的复杂性被认为与 LEO (IMLEO) 中的初始质量大致成正比。从历史上看,高昂的发射成本导致对太空硬件开发的大量投资,从而导致高昂的太空任务成本。减轻重量成为太空任务工程的中心主题。我们现在正在进入一个新时代,发射成本不再像二十年前那样具有影响力。发射成本正在下降到我们必须问自己现在是否有必要从地球带来上升推进剂和生命支持资源(具有更高的可靠性作为额外好处),而不是使用原位推进剂生产和生命支持资源循环。
火星表面的三分之一具有较浅的H 2 O,但目前太冷了,无法生命。使用温室气体对火星温暖的建议需要大量在火星表面上很少见的成分。但是,我们在这里表明,由火星上容易获得的材料制成的人造气溶胶(例如,长度约为9微米的导电纳米棒)可以使火星> 5×10 3的温暖> 5×10 3时间比最佳气体有效。这种纳米颗粒向前散射的阳光,有效地阻止了上升的热红外。就像火星的自然灰尘一样,它们被高高地扫入火星的气氛中,从近地表中传递。在10年的颗粒寿命中,两个气候模型表明,以每秒30升的持续释放将在全球范围内升温30 kelvin,并开始融化冰。因此,如果可以按比例(或传递到火星)进行大规模制造纳米颗粒,则火星变暖的障碍似乎比以前想象的要高。