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World File Search System行星探索
登录概述未来月球任务的现场资源利用技术
随着太空技术的快速发展，外星探索逐渐倾向于进一步延伸和更透彻的行星探索。作为人类建立永久行星基础的尝试的第一步，通过原位资源利用（ISRU）建立农历基地（ISRU）将大大减少对地球供应的依赖。月球资源，包括矿产资源，水/冰资源，挥发物和太阳能，将有助于建立长期生命支持和科学探索任务的月球基地，尽管我们必须考虑高真空度，低重力，极端温度条件等的挑战。本文对过去正在发展的ISRU的过程进行了全面的综述，以及几种ISRU技术的最新进展，包括原位水获取，原位氧气生产，原位建筑和原位的现场能源利用以及原位生命的生命支持和月球上的植物种植。尽管能够为月球基础建筑和科学探索提供一些物质和能源供应，但ISRU技术仍需要持续验证并升级以满足进一步的Lunar Exploration任务的更高要求。最终，提出了未来十年对月球ISRU技术的三步制定计划，其中包括提供技术解决方案，提供有效载荷的技术验证并进行现场实验，以建立一个永久的伦纳族站和进行长期的长期月球表面科学活动。ISRU技术的概述，我们的建议将为中国未来的月球勘探任务提供潜在的指导。
NASA 对重大项目的评估
DraMS 蜻蜓质谱仪 DSL 深空物流 EAP 电动飞机推进系统 EGS 探索地面系统 EIS 木卫二成像系统 EMI 电磁干扰 EPFD 电动动力系统飞行演示 ESA 欧洲航天局 ESM 欧洲服务舱 ESPRIT-RM 欧洲加油、基础设施和电信系统 加油舱 EUS 探索上面级 EVA 舱外活动 GDC 地球空间动力学星座 GERS 网关外部机器人系统 HALO 居住和物流前哨 HLS 载人着陆系统 I-HAB 国际栖息地 ICPS 临时低温推进级 IMAP 星际测绘和加速探测器 ISRO 印度空间研究组织 ISS 国际空间站 IT 电离层-热层 JPL 喷气推进实验室 JWST 詹姆斯·韦伯太空望远镜 KDP 关键决策点 LBFD 低爆飞行演示器 LCRD 激光通信中继演示 MASPEX 行星探索质谱仪 MAV火星上升飞行器 MDR 任务定义审查 ML2 移动发射器 2 MSR 火星样本返回 NASA 美国国家航空航天局 NEO 近地天体 NEOCam NEO 相机 NISAR NASA ISRO – 合成孔径雷达 NPR NASA 程序要求 OCI 海洋颜色仪 OMB 管理和预算办公室 Orion Orion 多用途载人飞船 ORR 作战准备情况审查
通过自主多智能体编队实现持续空间观测
传感平台必须在规模和复杂程度上取得进步，以支持地球和空间科学、情报、监视和侦察 (ISR) 以及行星探索等领域日益雄心勃勃的任务。分布式持久观测平台有可能通过改善区域覆盖、增强态势感知以及更快地识别趋势和变化，在下一代任务中发挥关键作用。美国宇航局兰利研究中心的“空间持久观测多智能体集群” (MACPOS) 项目正在开发构成此类平台的自主异构编队的关键技术。研究重点包括自组装智能体集群的动态编队协商、分布式运动规划和协调轨迹执行。自适应领导者-追随者编队协商允许智能体在必要时聚类和分离，以适应正常和新的任务目标。协调运动规划和执行可维持编队，同时确保环境中的智能体和障碍物之间的安全分离距离。这些功能使 MACPOS 与 NASA 的太空和地面现场组装计划相一致，该计划通过自主多智能体系统的基础技术开发来实现。本文介绍了 MACPOS 项目的概述和早期进展。我们描述了单个智能体和整个舰队的系统架构。给出了规划、控制和计量子系统的设计考虑。最后，我们讨论了计划中的项目里程碑和预期的发展进程。
生物圈对停滞的行星的宜居时间盆地的影响及其对大气光谱的影响
依赖温度的生物生产力控制硅酸盐风化，从而扩展了地球的潜在宜居时间。模型和理论考虑表明，地球样系外行星上的失控温室通常伴随着大气中的H 2 O和CO 2的急剧增加，这可能会随着即将到来的空间望远镜的生成而观察到。如果活性生物圈与地球类似地扩展了外部行星的可居住时间潘，则观察可居住区内边缘附近的系外行星的大气光谱可以使人深入了解地球是否居住。在这里，我们为地球状停滞的行星探索了这个想法。我们发现，尽管地幔减少，但表面生物圈将行星的可居住时间延伸约1 Gyr，对于更多的氧化条件，生物学上增强的风化速率越来越多，通过将CO 2的CO 2的供应率提高到大气中。从观察上，在宜居区的内边缘附近的大气CO 2中所产生的差异在具有活跃风化的生物行星和经历了失控的温室的生物行星之间可以区分。在有效的水文循环中，提高的生物生产力也导致JWST可观察到的CH 4生物签名。随着行星无法居住，H 2 O红外吸收带占主导地位，但是4.3- µm CO 2带仍然是CO 2丰度的清晰窗口。总而言之，虽然生命对碳酸盐 - 硅酸盐循环的作用在类似地球的停滞范围的大气谱中留下了记录，但尤其需要未来的工作才能确定构造状态和外部球星的组成，并推动下一代空间望远镜的发展。
SAC 2022 赞助研究项目目录
前言 为了实现印度空间研究组织的愿景“利用空间技术促进国家发展，同时进行空间科学研究和行星探索”，艾哈迈达巴德空间应用中心（SAC）是印度空间研究组织的主要研发中心之一。SAC 在开发空间和机载仪器/有效载荷方面拥有出色的核心竞争力，这些仪器/有效载荷可用于各种社会应用以及国家发展的战略目的。此外，SAC 还积极通过行星际科学任务和印度雄心勃勃的载人航天计划“Gaganyaan”为太空探索做出贡献，并为空间量子前沿和未来技术进行先进研发。今年是重要的一年，因为我们将庆祝 SAC 成立 50 周年。与全国各地学术界合作的“SAC 赞助研究”是其空间研究黄金之旅中不可或缺的一部分。赞助研究始于 1970 年代的 RESPOND 计划，在印度空间研究组织开展的多项能力建设计划下，该研究已成倍增长。这些计划包括 RESPOND、RESPOND Basket、印度顶尖理工学院 (IITs) 的空间技术小组 (STC)、印度理工学院班加罗尔分校和萨维特里拜·普勒浦那大学 (SPPU)、印度空间研究组织的区域空间学术中心 (RAC-S)、空间技术孵化中心 (S-TIC)、纳米科学与工程中心 (CeNSE)、印度空间科学技术研究所 (IIST) 的先进空间小组 (Thiruvananthapuram)。此外，SAC 还参与了印度政府教育部 Uchchtar Avishkar Yojna (UAY) 下开展的研发项目。
GPS/INS 系统与 HRSC 的应用
关键词：集成 GPS/INS 系统、系统比较、HRSC-A 多立体相机 摘要 自 1997 年以来，德国航空航天中心 (DLR) 一直将机载 HRSC (HRSC-A/AX) 与直接地理参考方法结合使用。使用 GPS/INS 系统，可以实现许多科学和商业应用，这些应用可实现标准产品的分米级精度，例如真正射影像马赛克和数字表面模型。使用数字线扫描仪技术进行连续和高分辨率数据采集可能是评估来自 GPS/INS 系统的定向数据质量的最佳工具。HRSC 的多立体功能为精确的 3D 建模和外部定向数据可靠性调查提供了额外的手段。2002 年 3 月，德国航空航天中心空间传感器技术与行星探索研究所与 BSF L UFTBILD GmbH 和 IGI mbH 合作，使用两个 GPS/INS 系统 A PPLANIX POS/AV-510 和 IGI AEROcontrol-IId 同时对 HRSC-A 进行了试飞。本文介绍了基于 HRSC-A 数据摄影测量处理的两个 GPS/INS 系统外部方向质量的调查结果。1.简介 自 1997 年以来，德国航空航天中心 (DLR) 行星研究所一直在运行数字高分辨率立体相机 - 机载 (HRSC-A) [4,5,6,7]。多线扫描仪数据的摄影测量处理需要记录精确且连续的位置和姿态数据。这种数字线扫描仪非常稳定且众所周知的内部方向，结合其高几何分辨率和扫描频率为 450 Hz 的永久图像数据采集，为研究 GPS/INS 系统的质量提供了可能性。尽管之前进行了测试 [1]，但可以使用适合此任务的理想传感器在相同条件下对 A PPLANIX UND IGI 的 GPS/INS 系统进行首次真正的比较。2.测试配置
合作多型火山口探索：拱形模拟任务的概念和结果
摘要 - 进入极端地形，例如洞穴或陨石坑，是未来行星探索机器人的关键挑战。许多实验机器人系统要么使用创新的运动概念或精心制作的任务设计来探索更具挑战地形。但是，这需要高度专业的任务特定机器人设计，从而限制了机器人一般应用的范围。我们通过使现有的漫游者系统团队将轨迹探索作为额外的机会任务任务来调查另一种方法。Rovers在一个束缚的Abseiling操作中进行了合作，从而增强了机器人团队一名成员的运动能力。我们使用我们的两个行星漫游原型在一般多功能多机器人月亮模拟任务的范围内进行火山口探索。在本文中，我们首先概述了对流动站系统的设计和修改，并描述了实验的一般部分自治设置，包括用于挂接系绳的机器人合作，并将其挂入火山口。第二，我们在火山Mt.ETNA，意大利，2022年。 在现场，流浪者成功地进入了甲壳虫小火山口，这是宽度约150 m，深度约为30 m，其陡峭的侧面部分紧凑，部分宽松且部分松散的火山土壤。 该实验表明协作操纵对束缚两个流浪者的可行性。 还显示出由于绞车而显示出增强的漫游动力，从而实现了安全的火山口探索。ETNA，意大利，2022年。在现场，流浪者成功地进入了甲壳虫小火山口，这是宽度约150 m，深度约为30 m，其陡峭的侧面部分紧凑，部分宽松且部分松散的火山土壤。该实验表明协作操纵对束缚两个流浪者的可行性。还显示出由于绞车而显示出增强的漫游动力，从而实现了安全的火山口探索。我们终于讨论了从该实验中学到的经验教训以及其余的实施步骤，以实现当地自主的火山口探索。
主课程大纲 EPET 201/ME 201：太空探索
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。
戴维·T·杨
David T. Young Young 博士的主要科学兴趣和贡献集中在研究和了解太阳系等离子体的化学成分以及成分对行星磁层动力学的影响。 为了追求这些兴趣，Young 博士领导或参与了几种广泛用于研究空间等离子体的尖端光谱仪的设计和开发。 基于他的仪器进行的实验有助于更好地了解陆地、行星和彗星磁层。 20 世纪 70 年代，Young 博士表明地球磁层的成分与太阳周期的紫外线辐射密切相关。 20 世纪 80 年代，他的工作集中于研究赤道磁层中发现的自生离子回旋波对重离子（He + 和 O + ）的加速。 20 世纪 90 年代，他的工作主要集中于开发他正在开发的仪器的测量技术。到了 21 世纪初和 21 世纪 10 年代，杨博士将注意力转向了土星磁层的成分相关复杂性。他发现冰卫星释放的“水离子”主导着土星的磁层。他还致力于了解土卫六复杂的大气层和电离层，它们主要由带正电和负电的重碳分子组成。正是这些分子形成了覆盖土卫六表面的气溶胶颗粒。杨博士的实验室研究推动了尖端离子质谱技术的发展，开辟了新的实验可能性。他是第一个将质谱仪的能量范围和灵敏度提高了几个数量级的人，例如极地任务中的热离子动力学实验。他的工作导致了能量谱仪的小型化和性能的提高，例如罗塞塔号任务中的离子电子传感器，以及质谱仪，例如深空一号上的行星探索等离子体实验。 2002 年，他发明并领导了用于欧罗巴快船任务的超高分辨率 MASPEX 质谱仪（性能超越大多数实验室仪器）的早期开发。1988 年，杨博士构思了卡西尼等离子体光谱仪 (CAPS)，这是一套集成的三台仪器套件，用于卡西尼号土星任务。由于他在伯尔尼大学期间在欧洲拥有长达十年的经验，他能够组建和管理一个团队，该团队最终包括来自美国和五个欧洲国家的 170 名科学家和工程师。1990 年，NASA 选择 CAPS 并由杨博士担任首席研究员，部分原因是欧洲团队的贡献为 NASA 在整个任务期间节省了 1500 万美元（以 2022 年的美元计算）。2019 年，卡西尼项目管理部门告知他，CAPS 的数据为 500 多篇出版物和 26 篇博士论文做出了贡献。在他的职业生涯中，杨博士Young 为实验空间科学界做出了贡献，他在四所机构设计和建造了高精度校准系统：莱斯大学、伯尔尼大学、洛斯阿拉莫斯大学和西南研究院的两所机构。这些系统已用于各种项目，包括阿波罗月球表面实验包、欧空局的罗塞塔号 67P/Churyumov-Gerasimenko 任务和卡西尼号。除了实验空间科学工作外，Young 博士的兴趣还包括教育下一代。为此，他教授了磁层物理和伽马射线光谱学课程（伯尔尼大学），以及空间仪器和航天器设计课程（伯尔尼大学）