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摘要 在未来几年,我们预计将看到各种各样的量子仪器在太空中开发和飞行,包括量子气体实验、光学时钟、原子干涉实验和量子信息/量子光学实验。国际空间站已证明自己是此类任务的绝佳平台,可在加压和温度受控的环境中提供长期微重力,并拥有充足的电力、热能和数据资源。然而,目前计划该站只运行到 2030 年,远早于许多拟议的量子科学任务准备发射的时间,我们在此承诺探索理想的后续平台可能是什么样子。特别是,我们相信一个更小、更便宜的低地球轨道设施,经过优化并专用于量子科学,可能是一个探索量子世界和利用量子技术的非常强大的平台。这样的平台将允许多个量子仪器共享资源并协同探索相关现象。
方法............................................................................................................................................................................估计功率要求和机组人员的规模。[[[[[[人工重力和空间站方向)的考虑。。。对空间站的尺寸
空间站是美国在太空领域的下一个重大承诺。高效地向多个用户负载输送电力是成功的关键。1969 年,NASA 刘易斯研究中心开始了一系列研究,研究元件和电路的发展,最终开发出高频、双向、四象限谐振驱动转换器。到 20 世纪 80 年代初,进一步的研究和后续发展表明,高频交流电源系统可以为许多航空航天电源系统提供整体优势。由于其广泛的多功能性,它还为空间站计划及其广泛的用户带来了突出的优势。高频交流电源效率更高、成本更低、安全性更高。20 kHz 电源系统具有出色的灵活性、固有的用户友好性,并与所有类型的能源兼容 - 光伏、太阳能动力、旋转机器或核能。刘易斯最近已根据合同完成了 25 kW、20 kHz 交流配电系统试验台的开发。该测试平台展示了其对用户技术的灵活性、多功能性和透明度,以及高效率、低质量和小体积的特点。
印度空间研究组织将领导 Gaganyaan 计划,与工业界、学术界和其他国家机构密切合作。根据目前的 Gaganyaan 计划,预计到 2026 年将有四次任务,随后到 2028 年 12 月还将有四次任务,重点是演示和验证空间站技术。通过建立 BAS,印度将获得载人航天任务进入低地球轨道的重要能力。这个国家空间设施将大大加强基于微重力的科学研究和技术开发。由此产生的技术进步可能会带来多个领域的创新。此外,该计划预计将刺激工业参与和经济活动的增加,创造就业机会,特别是在与空间和相关行业相关的高科技领域。
本文概述了旋转空间站大型技术演示器的设计。其目的有两个:获取有关大型旋转结构的行为、操作和控制的知识,为未来旋转空间站的设计提供参考;首次在地球轨道上模拟月球、火星、地球和其他太阳系的重力。该设计设想了一个桁架结构,形成一个圆形的开环,类似于一个巨大的呼啦圈。它摒弃了自行车车轮的方法,通过环的圆形结构而不是辐条和轮毂来解决旋转拉力。该环的临时总直径为 217 米,结构横截面积为 8 米。它以一系列角速度上下旋转以模拟不同的重力。微重力发生在静止时,地球重力发生在全速旋转时。低推力发动机提供旋转加速、旋转减速、姿态控制和驻留。光伏毯提供电力。六次发射可将整个技术演示器以存放的分段形式送入轨道,这些分段在地面控制下展开和组装。任务结束时,环将被拆除,其弯曲分段将转换为直梁,以供后续应用。关键词:技术演示器、旋转站、可展开结构、人造重力
印度空间站将比国际空间站小得多(质量为 20 吨),并将用于进行微重力实验(而不是太空旅游)。空间站的初步计划是让宇航员在太空中停留长达 20 天,该项目将是 Gaganyaan 任务的延伸。它将在约 400 公里的高度绕地球运行。ISRO(印度空间研究组织)正在开展太空对接实验(Spadex),这项技术对于空间站的正常运行至关重要。
在一个示例模拟中,需要 12 年的时间才能将一颗大型小行星自主改造成空间站。这只需一次火箭发射即可完成。单个有效载荷包含一个基站、4 个机器人(蜘蛛)和一套简单的补给品。我们的模拟创建了 3000 个蜘蛛和超过 23,500 件其他设备。只有基站和蜘蛛(复制器)拥有先进的微处理器和算法。这些代表了从地球创造和运输的 21 世纪技术。这些设备和工具是使用现场材料建造的,代表了 18 或 19 世纪的技术。这些设备和工具(助手)拥有简单的机械程序来执行重复性任务。最终的示例站将是一个直径近 5 公里的旋转框架。一旦完成,它可以养活超过 700,000 人的人口。