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工程更好的星球 - 我们向新的行星进行了发展！
谈话：材料在追求太阳系的行星际定居以及地球上向可持续能源的过渡中挑战了很多。轻巧的结构可靠地在长时间的极端空间中运行，高温材料，可在高效的火箭发动机和隔热器中可靠的重复使用，用于汽车结构的高级材料以及可以在高量中有效制造的先进储能，仅代表材料创新的一些机会，以驱动这些雄心勃勃的目标。这些材料不仅需要具有高度的能力，而且还需要具有成本效益和可扩展的数量制造。过渡到可持续的电动汽车运输将涉及尽快更换数亿石油燃料的车队。此外，安装的可再生电力生产必须以类似的方式进行扩展，以确保这些车辆由最清洁的能源提供动力。技术成就也表明，我们可以超越地球的范围来达到和探索。将需要采用和完善许多新技术，以使生活在其他世界和太空中的恶劣条件下生活。实现这些目标的新材料和制造方法需要更大的能力和时间表上的飞跃。幸运的是，在过去的十年中，材料工程也取得了长足的进步，将计算方法和高级系统设计的集成到我们现在称为集成计算材料工程的框架中。关键词已集成 - 删除工程学科之间的界限和整体考虑系统是实现我们最雄心勃勃的目标的关键。现在是成为工程师的好时机！
2017 年至 2026 年行星数据系统路线图研究
行星数据系统 (PDS) 成立近三十年来取得了长足进步，而现在形势已开始好转，不再像 1982 年那样面临行星数据丢失的威胁 [1]。国际归档标准不断发展，首先导致实施基于 PDS3 标准的 PDS 档案，并在过去十年中从 PDS3 转变为 PDS4。这一演变主要由与 PDS 最初启动时相同的动机驱动：用户需求和期望（两个发现）、数据可发现性（三个发现）和数据可用性（三个发现）。这些功能由工具和文件格式（两个发现）以及在线处理和分析（一个发现）支持。必须考虑趋势的变化以及颠覆性技术的可能性。这些变化反映在数据量、种类、复杂性和数据提供者数量的增加（两个发现）、可能增加实验室数据和实物样本（两个发现）以及 PDS 结构和治理的潜在增强（三个发现）中。在介绍 PDS（第 1 章）并阐述其特点（第 2 章）之后，我们将详细介绍 PDS 面临的挑战（第 3 章）、详细的发现和建议的补救措施（第 4 章），以及未来可能预示的结论和总结（第 5 章）。对各种挑战的具体应对措施取决于技术的外部变化（新商用硬件带来的机遇以及计算机安全挑战）、机器人行星任务（国内和国际）的数据生成，以及不断变化的利益相关者群体的数据需求和要求。作为一个复杂的不断发展的系统，PDS 必须不断应对新的压力和机遇。反过来，这些又会产生用户的需求和期望，尤其是 PDS 利益相关者的需求和期望（发现 I），并可能导致 PDS 能够承担的任务与利益相关者的期望不匹配（发现 II）。支持该系统的关键是拥有一个灵活且可扩展的架构，例如 PDS4 信息模型以及软件服务和工具，以适应不同的和相互竞争的优先事项和需求。虽然相互竞争的优先事项对于分布式、国际采用的系统来说是现实，但随着优先事项的确定和资金的到位，PDS4 可以随着时间的推移而发展和扩展。PDS 存储的数据必须是可发现的，即可以轻松高效地搜索（发现 III），并且可以与其他档案互操作（发现 IV），并且易于引用以便多个研究人员使用（发现 V）。这一响应的关键是相关元数据的现代化，这得益于 PDS4 信息模型及其实施（发现 VI），以及该模型如何实现对数据的更好访问（发现 VII）。一个相关的、重要的、一项重大工作是将适当的 PDS3 档案迁移到 PDS4，以便使与当前馆藏相关的所有相关元数据现代化。这项任务对于仍在运行的、已“纳入”PDS3 要求的任务来说尤其紧迫。由于 PDS4 所需的某些独特元数据目前存放在
标题：近期全球温度激增通过记录 - 低行星
摘要：在2023年，全球平均温度飙升至几乎高于工业前水平的1.5k，超过了先前的记录约0.17K。以前对包括人为变暖和厄尔尼诺现象的已知驱动因素的最佳估计值在解释温度升高时降低了约0.2k。利用卫星和重新分析数据，我们将记录的行星反照率视为弥合此差距的主要因素。显然，下降主要是由于北部中期和热带地区的低云覆盖率降低而引起的，在延续了多年趋势。进一步探讨了低云的趋势并了解其中的多少是由于内部变异性，气溶胶浓度降低或可能出现的低云反馈对于评估当前和预期的未来变暖至关重要。
美国宇航局的行星风成实验室：提案者指南
提案人指南 1.0 NASA 行星风成实验室 (PAL) 1.1 什么是 PAL？行星风成实验室 (PAL) 是一种用于在不同行星大气环境下进行风成过程（风吹粒子）控制实验和模拟的设施，包括地球、火星和土星的卫星土卫六。PAL 目前由 NASA 的行星科学部门提供支持（2014 年之前，PAL 由 NASA 的行星地质和地球物理学 (PG&G) 计划提供支持）。PAL 包括位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的 NASA-Ames 研究中心 (ARC) 的设备和设施，亚利桑那州立大学 (ASU) 位于亚利桑那州坦佩，拥有单独的设备来支持 PAL 活动。PAL 包括美国最大的压力室之一，用于进行低压研究。PAL 可在受控实验室条件下对风成过程进行科学研究，并可对 NASA 太阳系任务的航天器仪器和组件进行测试和校准，包括需要大量低气压的任务。PAL 包括：(1) 火星表面风洞 (MARSWIT) 和 (2) 土卫六风洞 (TWT)，位于加利福尼亚州山景城 NASA ARC 的结构动力学大楼 (N-242) 内，由亚利桑那州立大学管理。MARSWIT 和 TWT 由 NASA-Ames 的商店、仪器设施和成像服务提供支持。ARC 的 PAL 设施还配备了一名全职技术人员（在 ARC 工作的 ASU 员工），为行星用户提供服务。亚利桑那州立大学坦佩校区的配套设施包括环境压力/温度风洞 (ASUWIT)。ASU 还拥有涡流（尘卷风）发生器 (ASUVG)，但目前归富尔顿工程学院所有（可协商用于行星研究）。ASUWIT 是 ASU 地球与空间探索学院 (SESE) 的一部分，由 SESE 教授 Ian Walker 负责运营。ASUWIT 由 ASU 的 Ronald Greeley 中心的工作人员提供支持。NASA-Ames 的火星表面风洞 (MARSWIT) 于 1976 年投入运行，用于研究陆地和火星条件下风夹带粒子的物理学，进行流场建模实验以评估从小岩石到地貌（缩放）如陨石坑等尺度上的风蚀和沉积，并在火星大气条件下测试航天器仪器和其他组件。MARSWIT 是一个 13 米长的开路边界层风洞，位于一个大型环境室内，在 1 巴至 5 毫巴的大气压下运行，在 1 巴时最大速度为 10.5 米/秒，在 5 毫巴时最大速度为 100 米/秒。该风洞采用开路设计，但位于一个大型压力室的地板上，内部高度为 30 米，内部容积为 13,000 立方米。对于低压风洞运行，将腔室密封并抽空，内部的开路风洞在低压环境中运行。抽空如此大腔室的内部压力需要大量电力，这通常非常昂贵。PAL 从热物理设施的蒸汽真空系统获取真空能量，大约 45 分钟内即可抽真空至火星模拟压力 (4 托)。由于真空系统运行成本高，双方达成协议，PAL 几乎只在与其他赞助 NASA-Ames 蒸汽工厂活动的 NASA-Ames 项目/设施合作时才抽真空。这种安排非常经济高效，但需要提前安排低压运行（需要抽空）。除了此协议外，还提供预留真空服务，前提是提供足够的资金并且没有时间安排冲突。
美国宇航局的行星风成实验室：提案者指南
在不同行星大气环境下对风成过程（风吹粒子）进行实验和模拟，包括地球、火星和土星的卫星土卫六。PAL 目前由 NASA 行星科学部支持（2014 年之前，PAL 由 NASA 行星地质和地球物理学 (PG&G) 计划支持）。PAL 包括位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的 NASA-Ames 研究中心 (ARC) 的设备和设施，亚利桑那州坦佩的亚利桑那州立大学 (ASU) 拥有单独的设备来支持 PAL 活动。PAL 包括美国最大的低压研究压力室之一。PAL 能够在受控实验室条件下对风成过程进行科学研究，并能够为 NASA 的太阳系任务测试和校准航天器仪器和组件，包括那些需要大量低气压的任务。PAL 包括：(1) 火星表面风洞 (MARSWIT) 和 (2) 土卫六风洞
未来几年行星科学的天体材料高级策划
高级管理是一个跨学科的研究和开发领域，旨在改进现有天体材料收藏中的管理和样本采集实践，并为未来的样本返回活动提供支持。高级管理的主要结果是减少和量化天体材料的污染，并保持从任务开始到科学分析的所有样本的科学完整性。在未来十年，NASA 应该支持高级管理研究和监测工作，因为它们涉及改进我们现有的收藏和为当前和未来天体材料采集活动的样本做准备。我们在此重点介绍未来十年 NASA 支持的对样本科学成功至关重要的五项高级管理活动，包括：1) 支持作为样本返回任务的一部分建立污染知识收集的努力，这需要从样本返回任务规划的最早阶段就开始参与管理；2) 支持陨石和宇宙尘埃等地球天体材料收集活动，因为它们代表了相对廉价的样本采集活动，可以继续扩大 NASA 的天体材料收藏并确保新发现的实现； 3) 准备在“冷”条件下管理和处理样本，以便从富含挥发物的太阳系目标（如月球表面或彗星的永久阴影区域）带回样本；4) 确定如何最好地将洁净室技术和生物安全技术结合到一个基础设施中，以支持对被指定为第 V 类：受限地球返回的天体的样本进行管理；5) 支持对管理实验室的实时监控和测试，以验证样本处理环境是否从无机、有机和生物污染的角度保持清洁。简介
行星因果推断：通过地球观测了解社会和经济
《行星因果推断》一书探讨了地球观测 (EO) 数据如何增强社会科学研究，加深我们对人类对环境、社会和经济影响的理解。虽然使用调查和国家统计数据的传统方法成本高昂且有限，但来自卫星的 EO 数据为以精细分辨率研究城市化、贫困、冲突和森林砍伐等现象提供了全球实时视角。本书介绍了以因果为导向的基于 EO 的机器学习 (ML)，其中分析图像中的空间数据以创建社会科学指标的代理并用于因果推断。这些行星因果推断方法可以为全球社会问题提供高分辨率洞察，为评估冲突、可持续发展和其他现象提供新方法。通过结合地理、历史和多尺度分析的见解，“行星因果推断”为研究人员提供了基础，以解决家庭、社区、区域和全球尺度的综合问题。本书的“成分”和“食谱”食谱式框架使社会科学家能够采用 EO-ML 方法，开发自己的研究方法，并解决全球范围内的紧迫问题。
近地天体危害和行星防御的国家准备战略和行动计划
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黑暗的天空：空间扩张主义，行星地缘政治和人类的末端
在这本重要且发人深省的书中，国际关系学者丹尼尔·迪德尼（Daniel Deudney）对与太空中人类活动的未来有关的各种思想流派进行了全景调查，并提供了评估其相对优点的系统尝试。讨论是在我们当代行星文明面临的全球问题以及技术选择的风险和好处的更广泛背景下进行的。这些论点中有比我能做的更多的细节和细微差别，但是，在我的阅读中，书籍的本质等于对Deudney认为对太空中人类未来的过于乐观的愿景的详细批评。deudney为意识形态的“空间扩张主义”一词构成了一词，即人们将人类活动扩展到太空是可取的和不可避免的。在太空扩张主义的整体背景下，他确定了三个独立的链，他将其称为“军事空间扩张主义”，“栖息地太空扩张主义”和“行星安全空间扩张主义”（30）。他分别用Wernher von Braun，Konstantin Tsiolkovsky和Arthur C. Clarke和Carl Sagan的名字来识别这三个股。I ' m personally doubtful that the views and legacies of these very different advocates for a human future in space can be so easily pigeon-holed, although I do agree with Deudney that von Braun ' s early involvement with Nazi Germany ' s war effort, and later advocacy of U.S. military space projects, is deeply problematic, whereas Clarke and Sagan both had much more peaceable and inclusive visions of space exploration that deserve to be庆祝。deudney对军事空间扩张主义的待遇至少在我看来是毫无疑问的。是一个历史事实，即火箭和其他太空能力的发展与军事活动密切相关，并且太空技术继续进行许多军事应用。正如Deudney强调的那样，接近地球的空间已经被大军事化，并且最近创建了一支美国“太空力量”，其推论现在可以将空间视为“战斗领域”，仅强调了进一步的军事空间扩张主义的危险。1 Deudney是提请注意这些危险并呼吁采取缓解措施的权利。也就是说，如果没有足够的全球治理发展足以减少民族国家之间目前无政府状态的关系，那么如何防止太空军事化。努力解决这个问题对于与Deudney的论点互动至关重要，而我将返回下面。同样，Deudney对行星安全空间扩张主义的倡导，就像增加使用太空技术来监测符合国家环境和军备控制协议的依从性一样，并且在必要时保护地球免受小行星的影响，这似乎是明智的。此外，尽管科学在三个“太空扩张主义”中的任何名称中都没有明确包含，但Deudney将空间科学调查放在这一类别中，并认为应该继续进行，并确实扩大了。最后，这将在以后变得重要，迪德尼将他所谓的“整个地球身份”形成放在这个行星安全类别中。这是指多年来由多年作者提出的重要想法，即通过提高全球通信的便利性，并通过在其宇宙环境中提供地球的图像，太空活动可能有助于更大的全球认同感，从而减少国际紧张张力，从而减少
改进的湍流动能行星边界层对流大气边界层长度尺度方案
基于对流大气边界层的大涡模拟 (LES) 的先验分析，提出了改进的湍流混合和耗散长度尺度，用于基于湍流动能 (TKE) 的行星边界层 (PBL) 方案。湍流混合长度结合了表面层中的表面相似性和 TKE 约束，并对混合层中的横向夹带效应进行了调整。耗散长度是根据考虑剪切、浮力和湍流混合的平衡 TKE 预算构建的。在 TKE 通量中添加了一个非梯度项，以校正 TKE 的非局部湍流混合。改进的长度尺度被应用于 PBL 方案，并使用理想的单柱对流边界层 (CBL) 情况进行了测试。结果在广泛的 CBL 稳定范围内表现出强大的适用性，并且与 LES 基准模拟非常一致。然后将其实施到社区大气模型中，并通过 3D 真实情况模拟进行进一步评估。新方案的结果与其他三种成熟的 PBL 方案的质量相当。模拟和无线电探空仪观测剖面之间的比较表明，新方案在晴朗的日子里表现良好。