MMX(火星卫星探测)是日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA)、法国国家空间研究中心 (CNES) 和德国航空航天中心 (DLR) 的机器人采样返回任务,计划于 2024 年发射。该任务旨在解答火卫一和火卫二的起源问题,这也有助于了解太阳系早期的物质运输,以及水是如何被带到地球的。除了负责采样和样品返回地球的 JAXA MMX 母舰外,CNES 和 DLR 还建造了一辆小型火星车,用于降落在火卫一上进行现场测量,类似于龙宫上的 MASCOT(移动小行星表面侦察车)。MMX 火星车是一个四轮驱动的自主系统,尺寸为 41 厘米 x 37 厘米 x 30 厘米,重约 25 公斤。火星车车身上集成了多种科学仪器和摄像机。火星车车身呈矩形盒状。侧面连接着四条腿,每条腿上有一个轮子。当火星车与母舰分离时,腿会折叠在一起,放在火星车车身的侧面。当火星车被动着陆(没有降落伞或制动火箭)在火卫一上时,腿会自动移动,使火星车保持直立状态。火卫一的一个白天相当于 7.65 个地球小时,在为期三个月的总任务时间内,会产生大约 300 个极端温度循环。这些循环和昼夜之间较大的表面温度跨度是火星车的主要设计驱动因素。本文详细介绍了 MMX 火星车运动子系统的开发
摘要 在欧洲航天局赫歇尔空间天文台 (HSO) 的开发框架下,IMEC 设计了用于 PACS 仪器的冷读出电子器件 (CRE)。该电路的主要规格是高线性度、低功耗、高均匀性和工作温度为 4.2K(液氦温度,LHT)时的极低噪声。为了确保高产量和均匀性、相对容易的技术可用性以及设计的可移植性,该电路采用标准 CMOS 技术实现。电路在室温下可正常工作,这允许在集成和鉴定之前进行筛选,并且对生产产量和时间有重要影响。该电路安装在 Al 2 O 3 基板上以获得最佳电气性能。在同一基板上,集成了偏置信号生成、短路保护电路和电源线的去耦电容器。这导致基板相对复杂,包含 30 多个无源元件和一个芯片,通过导电和非导电胶以及近 80 个引线键合进行集成。因为探测器阵列在发射前要冷却到 4.2K,所以必须证明安装的基板在这种温度和恶劣环境下的可靠性和发射生存力。为此,在基板安装期间要验证每个组装步骤的质量和相关可靠性。这包括验证粘合材料的兼容性、优化粘合产量以及设备的温度循环(室温和 LHT 之间)。对鉴定模型的其他测试将侧重于质子和伽马射线辐照下的电路功能、低温振动测试以证明发射生存力,以及详尽的温度循环以鉴定组装程序。本文中,我们介绍了所开发电路的完整集成和鉴定,包括飞行模型生产过程中的组装和验证以及在鉴定模型上组装方法的鉴定。关键词 低温、远红外、LHT、鉴定、读出电子电路、系统集成。一、简介 光电导体阵列照相机和光谱仪 (PACS) [1,2] 是赫歇尔空间天文台 (HSO,原名 FIRST) [3] 上的三台科学仪器之一,赫歇尔空间天文台是欧空局“地平线 2000”计划中的第四个基石任务 [4]。PACS 使用两个 Ge:Ga 光电导体阵列 (25 x 16 像素),同时对 60 至 210 µm 波段进行成像。光电探测器
谢谢主席 Stevens、排名成员 Feenstra 和小组委员会成员。我很高兴今天能与大家一起讨论能源部 (DOE 或 Department) 的小企业创新研究 (SBIR) 和小企业技术转让 (STTR) 计划,以及像拟议的 2021 年小企业创新研究和小企业技术转让改进法案这样的立法如何为该部门的创新和技术转型目标做出贡献。SBIR/STTR 计划是联邦政府对我们国家创新企业的重要贡献。它们解决了技术开发的一个关键阶段,在这个阶段,创新可能会因为缺乏资金而停滞不前,特别是对于那些商业化时间可能很长的企业。SBIR/STTR 资金使小企业能够在经过科学同行评审后证明可行性并展示成功的工作原型。这些成就有助于他们获得进一步的投资以扩大和制造该技术。小企业还在创新生态系统中发挥着重要的网络作用,因为它们需要合作才能取得成功。 SBIR/STTR 计划有助于促进小企业与研究机构、大型企业和投资界建立的关系。目前,通过 SBIR/STTR 计划资助的创新满足了联邦研发需求。能源部利用其 SBIR/STTR 计划来解决其使命领域(如清洁能源和科学仪器)中的创新机会,以支持发现科学。有机会进一步探索联邦 SBIR/STTR 计划当前的技术重点领域是否与美国经济的未来需求相匹配。在能源部内,科学办公室 (SC) 自 1992 年首次获得授权以来一直管理着能源部的 SBIR/STTR 计划。能源部的 SBIR/STTR 计划与整个部门的研究和开发计划办公室合作,利用他们的技术专长并确定与能源部使命相符的小企业创新机会。ARPA-E 独立管理自己的 SBIR/STTR 计划。 2021 财年,美国能源部为 SBIR/STTR 项目拨款 3.53 亿美元,颁发了 465 个第一阶段奖项和 229 个第二阶段奖项。这些奖项颁发给了 44 个州和哥伦比亚特区的小型企业。在过去 10 年里,国会对 SBIR/STTR 项目做出了一些重要修改
高性能科学卫星的可持续发展之路 高性能科学卫星目前是政府资助机构的专属领域。Twinkle 太空任务背后的团队正在开发一种新型小型可持续科学卫星,利用商业太空领域的最新创新。 太空机构执行的科学任务对科学和社会产生了变革性影响。旅行者号等任务揭示了有关我们太阳系及其他地区的宝贵信息,而 Envisat 等地球观测卫星则提供了证实全球变暖的长期温度趋势。这些开创性的任务带来了无数发现,并为太空仪器设定了高技术标准。 哈勃和斯皮策太空望远镜以及 XMM-Newton 等一般空间科学观测站通常涵盖多种科学用例。这些卫星内的高性能科学仪器通常需要为每个任务专门开发的复杂而尖端的技术。由于开发时间长且实施成本高,与商业地球观测等其他领域相比,运行中的科学卫星数量相对较少。因此,到目前为止,科学界不得不在大量超额认购的太空望远镜上争夺时间。地面观测和新的小型机器人望远镜网络通常更容易获得,设施由政府间和私人组织建造和管理。许多这样的设施已经开发出创新的数据访问模型,包括出售望远镜“夜晚”和基于会员制的调查合作模型。随着时间的推移,社区已经习惯了这种新方法,购买“望远镜时间”的资金补助也随之增加。不幸的是,地面观测有其自身的挑战和局限性,由于地球大气的吸收和散射,大部分电磁波谱被阻挡。此外,天空和望远镜的热背景变化很大,使得在红外波长下无法进行高精度的地面观测。太空仪器可以克服这些问题,但众所周知,将卫星送入太空既困难又昂贵。全球许多大学和研究机构都通过建造内部科学“立方体卫星”(质量为几公斤 1 的卫星)来挑战当前模式。然而,与立方体卫星格式兼容的仪器通常太小,无法解决广泛的科学问题。到目前为止,这些问题只能通过政府机构建造的旗舰任务来解决。
摘要:大学创新体系及其网络机制凸显了内外部因素的互动。内外部因素包括学科和非学科方面,如跨学科范式、学生创业联盟、网络社群等,承担着不同部门之间的沟通桥梁,将原创性、创造力、主动性、伦理道德、专业水准和创业精神融入课程和非课程活动中;外外部因素是指在高科技、全球化背景下大学、企业和政府之间的合作关系。网络机制旨在从国际、国家、区域和机构层面保持动态平衡,形成创新生态系统,动态地匹配人才、创新能力和内外部条件,以在复杂形势下做出更快反应,实现不同主体基于信任、准则和伦理的自主决策和责任承担。关键词:大学创新体系;网络机制;开放系统;信任与信心;动态生态系统 1 引言 信息技术给教学、科研、生产和商业领域带来了一场革命,社交软件、大数据和高性能计算服务、科学仪器和传感器阵列使学术活动更加便捷、高效。而生物技术、纳米技术和人工智能等已经融入到基于过程和基于产品的创新中,改变了整个生产力链条,创造了新的财富和就业机会。高科技使得资本在全球范围内流动和分配,加速了知识的传播。在知识时代,大学在知识生产和创新中发挥着重要作用,促进了个人、社区、国家和世界的可持续发展。大学应本着公正和道德的精神,保持和践行科学的严谨性和独创性,这是获得和维持不可或缺的质量水平的基本前提。[1]大学必须对新技术保持警惕,并在教学、学习、研究和基础设施方面进行反思,这样才能产生高水平的研究成果,培养合格的毕业生,而毕业生是最重要的创新资源。大学还承担着培养合格员工和优秀工程师、企业家的责任,将知识转化为价值和财富。大学、政府和企业应该采取协调行动。政府根据证据、数据和研究成果制定政策,收集和分配资金以支持研究和创新,促进更高层次的就业。大学和学术协会应该制定严格的标准来维护
1901 年 3 月 3 日,国会颁布了一项法律,成立了国家标准局 (NBS),1988 年更名为国家标准与技术研究所 (NIST)。尽管定义 NBS 的法案只有两页长,但这些文字却非常重要,因为美国迫切需要一个标准和测量机构。引用 10 个月前提交给众议院的一份委员会报告:“因此,委员会一致认为,除了建立本法案中提议的机构外,制造业、商业、科学仪器制造商、政府、学校、学院和大学的科学工作不可能得到比这更重要的援助。”今天,这些文字装饰着位于马里兰州盖瑟斯堡的 NIST 总部的入口,并继续激励着员工。多年来,NBS 和 NIST 通过发布经过严格评估的参考数据和经过仔细认证的参考材料,以及制定可重复的测量标准(包括时间、频率、长度、电压和电阻的标准,这些标准现在基于持久且可重复的量化量),为这些目标和我们国家的福祉做出了巨大贡献。NIST 科学家还通过多种方式为基础科学做出了贡献,例如测量基本物理常数和显示假定的基本粒子宇称对称性的无效性。NIST 通过制定标准、质量保证和计算机控制制造等新技术,继续为工业、计算机科学、卫生、医学、安全、消防和其他领域做出贡献。2001 年,NIST 将庆祝其成立一百周年,以表彰和认可其在过去 100 年中对科学技术世界、美国工业和经济的贡献。此次庆典的主题是“NIST 100 周年:进步的基础”。美国商务部于 1966 年出版的《进步措施》涵盖了该研究所前 50 年的历史。它记录了 NBS 专业知识在科学技术革命性进步时期促进我国技术变革的成就,这些进步部分是由量子力学的发展和两次世界大战推动的。《进步措施》之后出版了《独特的机构》,这是该研究所在 1950-1969 年的历史,这些年预示着信息时代的到来。这本新书《响应国家需求》涵盖了 1969 年至 1993 年,描述了进一步的科学技术进步以及 NIST 演变为一个机构的过程,该机构还影响并帮助了美国私营企业和利益
ID N . 11300 – 个人研究工程师(意大利语:T ECNOLOGO)– 三级 2012 年 12 月/至今 国家研究委员会 (CNR) - 微电子与微系统研究所 (IMM),Agrate Brianza Unit,Via Olivetti 2, 20864, Agrate Brianza (MB),意大利 公共机构常设研究工程师(意大利语:Tecnologo)。技术领域:支持研究。主题:科学仪器和流程管理。 (Bando n. 364/114,Prot. AMMCNT CNR n.79896 28/12/2012;Prot. AMMCNT CNR n.8704 13/02/2013;Prot. IMM CNR n.769 31/01/2013)主要研究课题:I – 2D 材料(过渡金属二硫属化物,TMD)的各向异性工程:通过化学方法生长并主要通过 X 射线光电子能谱和拉曼光谱进行表征;目标应用在纳米电子学、光子学、光电子学、催化领域。 II – 通过 X 射线散射、X 射线光发射光谱和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS)对薄膜和多层膜的结构和化学物理特性进行表征,以便将其集成为双极 CMOS-DMOS(BCD)技术平台中的大电容器。III – (1)具有垂直磁各向异性的铁磁材料(PMA)和(2)非磁性材料,用于作为磁性结和自旋注入/过滤器中的隧道屏障;(3)稀磁氧化物(DMO)。研究结构和化学性质与磁性和磁输运性质之间的相关性。通过 X 射线散射(包括同步光)、X 射线光发射和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS、XRMS)对薄膜和多层膜的结构和化学物理进行表征,例如:(1)铁磁材料(Co、Fe、CoFe、CoFeB、Co/Ni); (2) 非磁性材料(即 MgO、AlO x );(3) 稀磁氧化物(Fe、Ni 掺杂的 ZrO 2 )。IV – 通过 X 射线散射、X 射线光发射和离子束技术(XRR、XRD、XPS、ToF-SIMS)研究高介电常数电介质或相变合金的 CMOS 兼容性在工艺集成中的热稳定性,以用于新兴的非挥发性存储器(TANOS、RRAM、PCM、MRAM)。V – 通过 X 射线散射(主要是 XRD)对先进 MEMS 设备中集成的压电材料进行表征。
与游轮的合作伙伴关系,尤其是与具有HX这样的探险人物的人| Hurtigruten Expeditions提供了一个独特的机会,可以在全球范围内收集重要的海洋数据。由于这些船只驶过遥远和未触及的海洋地区,因此它们具有移动研究站的装备且可用。通过将特殊的科学仪器整合到船上,您可以连续监测重要的海洋变量,例如水温,盐含量,氧气含量,二氧化碳浓度以及微塑料以及重要的大气气候变量,例如微量气和气溶胶等重要的气候变量。与HX合作的最重要优势之一是,有可能收集有关大型海洋领域的广泛数据,这些数据通常很难通过传统的研究船进入。各种合适的技术,例如EDNA采样和浮游植物监测,还有助于评估海洋的生物学多样性和生态系统的健康,以了解海洋在气候中的作用并改善海洋预测。及其常规和不同路线的巡航船可以在较长时间内持续提供数据,从而有助于长期环境监视和海洋知识。这种方法通过使用已经在偏远区域中的现有船舶来优化资源。除了在HX船上的旅游计划外,弗里德乔夫·南森(Fridtjof Nansen)16岁之间2024年5月和18日通过将它们转换为数据采集平台,我们最大程度地减少了对其他研究探险的需求,并使过程更具成本效益和环保。另一个优势是可以体验正在进行的科学研究并在旅行中参与的乘客的教学收益。这有助于提高人们对海洋监测的重要性以及保护海洋,使旅游与可持续实践和整个社会的影响和谐相处的努力的认识。2024年9月进行了一项科学计划(Tidal -HX01:从机会平台中试用创新数据获取 - HX船只MS Fridtjof Nansen)。根据加拿大温哥华(加拿大)的Reykjaviek(冰岛)路线如图1.1所示。船上的程序包括海洋和大气中的化学,气象,物理和生物测量。这次探险为AWI研究计划POF IV做出了贡献,主题1、2和6。这艘船上的测量结果是作为“ SOOP - 塑造可能性海洋”的一部分进行的。SOOP(https://www.sop-platform.earth/)是创新平台之一,这是Helmholtz-
主教学大纲 EPET 201/ME 201:太空探索 课程描述 EPET 201 是一门关于太阳系探索科学与工程的入门课程。它涵盖科学仪器、任务轨迹、任务规划以及航天器设计的科学和工程约束。课堂项目需要研究,重点是书面交流。该课程仅在春季开设。 学分数 EPET 201 是一门三学分的讲座课程。它与 ME 201 交叉列出。 与课程的关系 EPET 201/ME 201 是 EPET 证书课程和机械工程(ME)中航空航天工程专业的组成部分。 先决条件 无 课堂接触时间 根据 COVID 规定,该课程以异步在线方式授课。COVID 之后,该课程可能继续在线提供或恢复常规的 F2F TR 学期安排。F2F 课程计划在正常课堂时间之外进行几次四小时的实地考察。课程详情 EPET 201/ME 201,太空探索,是 EPET 证书的入门课程,面向对太阳系探索背后的历史和技术以及其他行星体上可用资源感兴趣的任何科学或工程专业学生。本课程将向学生介绍过去 60 年来被派去探索太阳系各个行星体的各种机器人航天器、探测器和着陆器。课程主题将包括用于收集各种数据的各种仪器、行星任务的飞行计划(飞越、轨道器或着陆器)、针对不同热和辐射环境对航天器设计施加的工程约束以及这些任务的科学发现。学生将探索太空探索的历史、太阳系中不同行星体的关键属性(例如行星环境、大气条件、行星材料以及地质活动的程度和类型)以及传感器设计和操作的基础知识。行星探索和任务的另一个重要方面是团队合作,学生必须学会合作和共同努力才能实现目标。在本课程中,学生将以小组形式工作,设计他们自己选择的行星的假设任务,并详细了解太阳系中的物体以及调查该物体所需的航天器性能。研究团队由三名学生组成。教师将从一组有限的(和规定的)主题中提供作业,研究团队将选择一个主题。研究主题扩展了课堂上的主要讲座主题并支持课程学习目标。
摘要。我们讨论了核电推进 (NEP) 能力,该能力将 (1) 使一类无法使用放射性同位素动力系统完成的外太阳系任务成为可能,并且 (2) 显著增强一系列其他深空任务概念。NASA 计划开发 Kilopower 技术用于月球表面发电。Kilopower 还可以作为 10 kWe NEP 系统的电源;因此,我们强调 10 kWe NEP 的优势,以鼓励 NASA 科学任务理事会 (SMD) 倡导(作为潜在受益者)NASA 开发 Kilopower 的计划,并激励进一步开展 10 kWe NEP 相关概念研究。背景和主张。2010 年,十年巨行星调查小组要求进行一项研究,以考虑使用小型裂变动力系统支持未来未指定的 NASA 科学任务的可能性。美国能源部 (DOE) 和 NASA 的研究小组(包括格伦研究中心 (GRC)、喷气推进实验室 (JPL)、洛斯阿拉莫斯国家实验室 (LANL) 和爱达荷国家实验室 (INL))选择了一个简单的概念,提供 10 kWe 的功率、15 年的使用寿命,并可能在 2020 年具备发射能力 [Mason et al., 2010, 2011]。该初始概念导致了该概念的开发和测试计划,从 2012 年的平顶裂变演示 (DUFF) 测试开始 [Poston and McClure, 2013]。2015 年,NASA 的空间技术任务理事会 (STMD) 与美国能源部国家核安全局 (NNSA) 合作,进一步开发 Kilopower,作为一种新型、简单的 1 至 10 kWe 空间反应堆概念 [Gibson et al., 2017]。与电力推进一起使用的 10 kWe 电源可以实现一类外太阳系任务,并显著增强一系列其他深空任务概念 1 。该能力可以增加科学有效载荷质量、减少飞行时间、延长任务寿命 2 ,并为科学仪器提供充足的电力和/或提高数据速率。这样的进步将为卡西尼级任务提供科学价值的突破 [美国国家研究委员会,2006],使 NASA 能够继续执行大型外太阳系战略任务 [美国国家科学、工程和医学院,2017]。基于 10 kWe NEP 系统可以实现放射性同位素动力系统无法实现的任务的假设 3,4 ,NASA 和 DOE 研究中心的联合研究小组确定了使用 10 kWe NEP 进行外太阳系探索的一般和具体好处。裂变动力系统的使用已被确定为实现可持续发展的关键因素