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World File Search System航天器
月球环境下航天器MMOD防护结构超高速撞击评价技术,三菱重工技术评论第61卷第1期(2024年)
对于月球表面的开发，日本国内外都在开发月球轨道站 (Gateway)、月球着陆器和月球探测车。此外，还正在研究旨在在月球表面生活的建筑和发电技术。特别是，为载人操作而设计的系统需要配备防护结构，以防可能来袭的微流星体和轨道碎片 (MMOD) 造成人员伤亡 (1)。载人航天器的典型 MMOD 防护结构是惠普尔防护罩，由称为“保险杠”的板和后壁组成，保险杠通过隔离物 (2) 连接到后壁的外表面，如图 1 (a) 所示。目前运行的国际空间站（ISS）日本实验舱（JEM）和H-II转移飞行器（HTV）均采用了三菱重工株式会社开发的MMOD防护结构，没有因微流星体或空间碎片撞击而出现功能损坏（图1（b））。
美国航天器充电概述
摘要 — 美国在航天器充电研究方面有着悠久的历史，可以追溯到 1976 年的第一届航天器充电技术会议 (SCTC)。自第 14 届 SCTC 在荷兰举行以来，美国上一次向 SCTC 提交国家摘要，取得了重大进展。我们在此介绍自第 14 届 SCTC 以来进行的航天器充电工作的高级调查。我们的报告将包括美国太空部队、美国国家航空航天局 (NASA)、喷气推进实验室 (JPL)、约翰霍普金斯应用实验室 (APL)、工业界和学术界的工作。我们包括飞行贡献、最新设计规范、地面测试、建模和仿真、模型开发、设施、异常研究进展以及美国充电社区内的各种合作。索引术语 — 国家概况
小型航天器技术状况：简介
在太空飞行期间，人类接触微生物是不可避免的。这包括许多人类微生物群的一部分，在适当平衡时是有益的。但是，当这些或其他微生物失去平衡并以不受控制的方式增殖时，可能会产生重大的医疗后果。提高我们对微生物分散，生存和繁殖方式的方式的理解有助于制定更有效的监测，管理和控制微生物的策略。当应用于太空飞行时，这会对机组人员的健康和绩效产生积极影响。本技术摘要着重于JSC的微生物学实验室评估的医学上有意义的细菌，病毒和真菌，该细菌可能在太空中遇到。
旋转的好处 - 部分重力 - 航天器
长期微重力环境对人类生理学有许多有害影响。与长时间探索任务有关的此问题的最明显解决方案是纠正缺乏重力。这可以使用短臂人体离心机来完成，但似乎没有足够的有效性，也许是因为这种对策的持续时间很短和/或巨大的身体重力梯度。必须研究新的观点，例如查看（非常）长臂旋转系统是否会产生连续的1 g或部分重力场可能会解决此问题。除了有关宇航员微重力病理学的预期益处，此外，航天器本身之外，其机上（子）系统和过程可能会受益于旋转配置。在本文中，我们非常简短地解决了医疗问题，但是这项工作主要集中在工程，运营，生命支持，安全性和预算方面的优势，即首先在低地球轨道上不断旋转的航天器，然后在长期持续到火星。一个大型旋转航天器是可行的，并且可以负担得起，并且可以负担得起。它具有政府和商业用途的优势，但也鉴于太空旅游业的预期增加。它还将节省机组的时间和数十亿美元，以抵消微重力的影响。
自主航天器的操作：板上决策和执行异常的下行分析
摘要 - 未来的太空探索任务将在很大程度上依靠自主计划和执行（APE）技术来证明航天器的可靠性并降低运营成本。，这将需要对地面操作进行完整的修改，即，从当前指定预先计划的序列的实践来指定高级目标，后来将根据航天器的状态和可感知的环境来详细阐述，后来由板上APE详细说明。特别是，在下行链路期间确定任务结果是一项艰巨的任务。在本文中，我们使用下行链接的通道数据，EVR和至关重要的空间工艺模型重建了航天器在船上执行的操作（即，执行）；我们还定量地比较了从“实际”运行与基于地面预测模拟的情况进行比较。要进行此定量比较，我们设计了基于两个相似性分数的N维动态时间扭曲（DTW）技术：（a）与执行任务相关的一项，其成本函数基于基于间隔的基于间隔的广义交叉点，而不是联合； （b）其他与飞船状态有关的其他成本函数基于归一化曼哈顿距离的关系。通过Neptune-Triton系统中多个Flyby的模拟案例研究，我们证明了我们的技术成功量化了ASSCECT的实际实际和预先分析之间的相似性，并评估其“家庭中”与“未家庭”的行为。为了降低相关的误报/负面因素，我们还设计了一个多目标评估指标，这是对任务和时间轴相关的相似性分数的加权总结。
基于石墨烯的过滤介质用于航天器饮用...
基于石墨烯的材料允许在储能，电子开发，材料科学，光学，药物和水加工等领域的基本进展，这是由于其独特的二维结构，机械鲁棒性，较大的表面和高电导率。但是，几乎没有努力利用和研究这些材料来开发适合航天器应用的新水技术。这样的应用是将基于石墨烯的材料作为过滤介质的潜在用途。因此，研究这些新材料的吸附性能对于确定目前在具有水回收能力的太空车辆中使用/升级最先进的过滤媒体的机会至关重要。特别是如果由于扩展过滤能力而可以减少可消耗量的要求。通过在比较吸附和抗菌实验中测试许多基于石墨烯的材料，在石墨烯研究中进行了早期的生命支持系统研究，其中探测了污染物的去除效率，最大吸附能力和细菌减少的抗菌实验。这项初步调查为使用基于石墨烯的材料作为过滤介质提供了实用性，并讨论了该航天器饮用水系统的这种前瞻性过滤技术的扩展和优化。
推进航天器和运载火箭磁主动晃动控制 (MaSC) 系统的开发
磁主动推进剂管理装置 (MAPMD) 系统旨在解决液体推进剂太空飞行中晃动造成的安全隐患。这种创新的磁主动晃动控制系统通过减少质量、改善表面波抑制和最大限度地减少体积侵入 (Santhanam 2012) 超越了传统的被动晃动挡板。在 Embry-Riddle 航空大学和 Carthage 学院合作进行的先前战斗实验中，观察到了残余晃动抑制，但由于控制力不足，有效的晃动阻尼未达到我们的预期。我们正在用多层超高磁导率金属玻璃膜重新设计磁膜，并正在开发载流线圈的优化配置，以增加磁力和磁场性能。这些进步有望将 MAPMD 系统的技术就绪水平 (TRL) 从 3 提升到 4，从而为微重力飞行测试铺平道路。 MAPMD 系统有望通过积极管理晃动动力学来提高液体推进剂太空飞行的安全性和性能。
日本“SLIM”号航天器登陆月球的结果。
登陆月球表面。• 在约 50m 的高度，机载导航引导控制系统检测到异常并执行模式转换。SLIM 继续启动剩余的主发动机，同时改变姿态以减少横向运动，并自主地按照顺序向着陆模式序列前进。• SLIM 以几乎直立的姿势缓慢但有横向速度着陆（约 00:19:52 JST）。• 横向速度和姿态等着陆条件超出规定范围，着陆后产生较大的姿态波动，导致稳定姿态与预期不同。
建模考虑用于开发深空自主航天器和模拟器
为了扩展在遥远和复杂环境中进行操作中使用的自主权的有限范围，有必要进一步发展和成熟的自主权，这些自主权共同考虑了多个子系统，我们将其称为系统级自治。系统级别的自主权建立了解决各个子系统的相互矛盾信息的情况意识，这可能需要对基础航天器和板载模型的改进和互连。但是，由于对建模的假设和权衡的理解有限，因此设计板载模型以支持系统级别的功能带来了重大挑战。例如，排除交叉系统效应的简单车载模型可能会损害机构航天器的功效，而捕获航天器子系统和环境之间依赖性的复杂模型可能是在实现现实世界中的SpaceCecraft（E.G.G.G.G.G.G. ，有限的访问太空飞船和环境状态以及计算资源）。，有限的访问太空飞船和环境状态以及计算资源）。