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历史如何为替代方案分析提供参考
2020 年代天文学和天体物理学发现之路建议开展一项大型天文台成熟计划 (GOMaP)，以投资于任务概念和技术的共同成熟，为替代方案分析 (AOA) 研究提供信息，该研究旨在建造一个直径约为 6 米的离轴内接望远镜，使用紫外线、可见光和近红外波长对约 25 颗潜在宜居系外行星的大气光谱进行采样，并将于 2040 年代初发射，总成本不到 110 亿美元，包括 5 年的运行时间。过去任务的历史表明，技术开发对于实现任务至关重要，概念/技术共同成熟的稳健性、广度和持续时间对于任务成功至关重要。NASA 尚未“完全”按照建议实施十年任务。而且，所有任务都面临着相同的基本技术挑战，即质量约束、机械和热稳定性，以设计和建造一台达到所需在轨性能的太空望远镜——以及如何通过测试和模型相关性来验证和确认该性能。
科学计划
我们通过机器人访客将人类的虚拟存在扩展到整个太阳系，这些机器人访客将造访其他行星及其卫星、小行星和彗星，以及被称为柯伊伯带的外围冰体。我们即将完成对太阳系的首次勘测，其中一项任务将飞越冥王星，另一项任务将造访两颗原行星，即谷神星和灶神星。我们正处于对火星的大规模调查之中，每 26 个月，当火星和地球的位置达到最佳时，就会发射一个或多个机器人任务。我们将注意力集中在巨行星的某些卫星上，在那里我们看到了有趣的表面活力迹象和内部水的迹象，我们知道在地球上，有水和能量的地方就有生命。我们从观测者到探测车再到采样返回任务，每一步都让我们更接近主要目标：了解我们的起源，了解太阳系其他地方是否存在生命，为人类对月球、火星及更远地方的探险做好准备。
Rodrigo Ferrer-Chavez，Brandon Feng，Jason J. Wang，...
直接成像是发现和表征系外行星的必要技术。鉴于主恒星比我们希望观察到的行星更明亮，因此直接成像的主要挑战是删除尽可能多的星光，同时在我们的图像中保持尽可能多的行星信号。更有效地做到这一点，可以研究淡淡的行星，这转化为对新系外行星种群的访问。尤其是James Webb空间望远镜（JWST）允许对直接图像的子jupiter质量行星具有首次敏感性。常用方法包括在参考图像上执行主成分分析（PCA）以删除星光，但此工作引入了一种新的前向模型方法，使用可区分的冠状动脉模型来减去星光减法。利用JWST的特殊稳定性，我们在模拟的JWST图像上测试了我们的方法，同时拟合了恒星点扩散函数（PSF）和望远镜入口处的光路差（OPD）图。我们的方法成功地以广泛的挑战对比度水平成功恢复了行星信号。
一种扭曲时空结构的合理方法，用于创建实用的多介质推进系统
时空扭曲是由于重力造成的。根据牛顿引力公式，如果任何物体的质量为零，那么引力就会为零。假设太阳和地球之间的情况，大约需要 8 分 20 秒，但如果太阳以某种方式消失，引力就会为零。我们都知道光比引力移动得快得多，因为引力是所有力中最弱的。那么引力怎么会比光快呢？花了 200 年才解决这个奇怪的情况。爱因斯坦的理论认为空间因行星的引力而弯曲。可以假设空间就像一张网，上面放着一些重物。这被称为时空扭曲。爱因斯坦从运动学（运动物体的研究）的角度提出了他的理论。他的理论是对洛伦兹 1904 年的电磁现象理论和庞加莱的电动力学理论的进步。虽然这些理论包括与爱因斯坦引入的方程（即洛伦兹变换）相同的方程，但它们本质上是为了解释各种实验（包括著名的迈克尔逊-莫雷干涉仪实验）的结果而提出的临时模型，这些实验极难融入现有范式。
桑迪亚实验室新闻
“我们现在可以研究许多材料在相同极端压力下的反应，”SNAP 的发起人、桑迪亚国家实验室科学家艾丹·汤普森 (Aidan Thompson) 表示。“应用包括行星科学问题——例如，什么样的撞击应力会导致月球的形成？它也为在极端条件下设计和制造新型材料打开了大门。”极端压力和温度对材料的影响对于设计巨行星的内部模型也很重要。桑迪亚国家实验室的 Z 脉冲功率设施和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火设施等强大的 DOE 设施可以在实验中重现这些星球的近乎相同的条件，这些实验可以近距离检查径向压缩材料。但即使是这些独一无二的强大机器也无法精确定位这些极端条件下关键的微观变化机制，因为在原子层面的诊断存在局限性。“只有计算机模拟才能做到这一点，”艾丹说。戈登贝尔奖入围作品是关于“一块微米大小的压缩钻石”
来自太空的数据
根据NASA，人造卫星一词是指任何“连续绕地球或其他物体在太空中绕着地球或其他物体”的物体。相比之下，“自然卫星”是绕过地球月亮等行星的天然物体。苏联于1957年发射了第一个人造卫星，施普尼克1。今天，大约有3,000个旋转地球的工作卫星。许多科学家在其研究中使用卫星收集的数据。例如，卫星可用于研究宇宙的不同方面，收集天气数据并监测地球上各种条件。科学家可以使用全球定位系统（GPS）数据来标记研究地点，生物种群，或者在跟踪标签的帮助下监测物种的运动。公众在使用车辆中或在步道上使用导航系统时也利用了GPS数据。在此视频中，迈克·海瑟斯（Mike Heithaus）博士探索了肯尼迪航天中心（Kennedy Passion Center），描述了准备航天飞机进行发射的步骤，并研究了像他这样的科学家如何使用卫星收集的信息。
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太阳系的地球行星和卫星；地球的大小，形状，内部结构和组成，银河系和太阳系。现代理论关于地球和其他行星的起源。地球的轨道参数，开普勒的行星运动定律，地质时间尺度；固体，大气和海洋中过程的时空尺度。放射性同位素及其应用。陨石化学成分和地球的主要分化。;等值概念；地震学的要素 - 人体和表面波，地球内部体波的传播，地球内部的物理化学和地震特性。;地球内的热流；地球引力场；地磁和古磁性；大陆漂移；板块构造 - 与地震，火山和山区建筑的关系；大陆和海洋外壳 - 组成，结构和厚度。地球学的基本概念和地球内部结构。岩石圈，水圈，大气，生物圈和冰冻圈的进化，花岗岩的岩性，地球化学和地层特征 - 绿石和颗粒带。印度克拉替核，移动带和原始沉积盆地的地层和地层学。前寒武纪的生活。前寒武纪 - 寒武纪边界，特别提到印度。地貌：
银河探险
主题必备知识/概念 1. 了解银河系行星的顺序。 2. 理解太阳可以用来计时（使用日晷和阴影）。 3. 根据目前的理解定义大爆炸理论。 4. 理解天文学家已经观察太空数千年了，埃拉托色尼（公元前 276 年 - 公元前 194 年）是第一批天文学家之一。 5. 知道伽利略（1564 年 - 1642 年）可能是有史以来最具影响力的天文学家。 6. 知道什么是星系。 7. 描述艾萨克·牛顿（1643 年 - 1727 年）对引力理论的影响。 8. 解释引力如何根据质量影响不同的物体。 9. 展示对如何组合音乐元素来创作可以代表某种事物（例如空间）的乐曲的理解。 10. 科学地解释为什么会出现昼夜交替。 11. 了解点画法所涉及的艺术技巧，并了解乔治·修拉 (Georges Seurat) 的关键人物。12. 了解地球在不断旋转。13. 了解地球倾斜 23%，这就是我们为什么会有季节。14. 了解农历月期间月亮的不同阶段。
月球表面参考任务：人类描述...
月球探索始于 20 世纪 50 年代，1969 年至 1972 年阿波罗计划的实施为人类了解月球、月球早期历史、月球与地球的关系以及月球在太阳系中的位置做出了巨大贡献（参见Taylor，1982 年）。这也为许多有关月球作为行星的新问题奠定了基础，并为月球在人类太空探索和太空商业开发中的未来作用提供了令人振奋的概念。阿波罗计划结束后，月球探索的下一阶段被认为是月球极地轨道器，这是一项轨道遥感计划，旨在从全球角度了解月球的化学和矿物学（JPL，1977 年）。二十多年后，美国国防部的克莱门汀任务和美国国家航空航天局的月球勘探者任务开始着手解决这些全球测绘问题。欧洲航天局的 SMART-1 任务（Foing 等人，2002 年）和日本的 Lunar-A 和 SELENE 任务（Mizutani 等人2002 年；Sasaki 等人2002 年）将进一步解决这些问题，这些任务应于 2005-2006 年完成。
LICIACube 参与 DART 任务：捕获小行星撞击...
在行星防御计划框架内，NASA 开发了双小行星重定向测试 (DART) 任务，意大利航天局也参与其中。DART 的航天器将充当动能撞击器，故意撞击 Didymos 双星系统（即 Didymos-B）的小卫星，而撞击的影响将由一颗小型卫星、用于小行星成像的意大利轻型立方体卫星 (LICIACube) 和地面望远镜观测。意大利航天局 (ASI) 的一项任务 LICIACube 将以大约 6.5 公里/秒的相对速度飞行，它将记录撞击的影响、陨石坑和碰撞产生的羽流的演变。LICIACube 必须保持小行星的指向角速度约为 10 度/秒，以便从靠近 Didymos-B 表面的小行星旁飞过。LICIACube 获取的图像将通过自主导航算法在机上进行处理，以识别小行星系统并控制卫星姿态。他们还将为科学界提供帮助，并为航天局率先发起的行星防御计划提供反馈。这项深空任务基于一个规模小但技术含量高的平台，其开发由意大利科技界和科学界共同参与。