摘要 由于缺乏大气层来中和温度,没有热控制的外层空间物体会发生大的温度波动。有效的温度管理技术(TMT)对于避免极端热条件造成的不良影响至关重要。然而,现有的高性能 TMT 给航天器有限的质量和功率预算带来了额外的负担。最近,温度自适应太阳能涂层(TASC)和温度自适应辐射涂层(TARC)作为具有优异热性能的陆地物体的新型轻质、无能耗温度调节方法而出现。在这里,我们模拟并展示了 TASC 和 TARC 作为未来空间物体被动式 TMT 的巨大潜力。以一颗安装了 TARC 覆盖的机体太阳能电池板的地球同步卫星为例,即使在日食发生的情况下,其内部温度波动在一个轨道周期内也小至 20.3 C–25.6 C。这些发现深入了解了 TASC 和 TARC 在太空中的卓越性能,并将促进它们在外星任务中的应用。
摘要:电推进系统 NanoFEEP 在 UWE-4 卫星上进行了集成和在轨测试,这标志着首次成功演示了 1U CubeSat 上的电推进系统。介绍了推进剂加热过程和不同推力水平下推进系统功耗的在轨特性测量。此外,还描述了基于推力矢量方向对航天器姿态影响的分析。所用的加热器每轨道液化推进剂 30 分钟,功耗为 103 ± 4 mW。在此期间,可以启动相应的推进器。推进系统包括一个推进器头、其相应的加热器、中和器和电源处理单元的数字组件,功耗为 8.5 ± 0.1 mW · µ A − 1 + 184 ± 8.5 mW,并与发射极电流成比例。两个推进器头的推力方向估计与立方体卫星结构中的安装方向成 15.7 ± 7.6 ◦ 和 13.2 ± 5.5 ◦ 角。鉴于 1U 立方体卫星的功率非常有限,NanoFEEP 推进系统是一个非常可行的选择。后续 NanoFEEP 推进器的加热器已经得到改进,因此系统可以在整个轨道周期内启动。
• 韩国探路者月球轨道器 (KPLO,也称为 Danuri) 是韩国首个月球探测任务,于 2022 年 8 月发射,通过弹道月球转移至极地低月球轨道。其目标包括确定未来月球任务的潜在着陆点。 • 美国宇航局/欧空局/加拿大航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜于 2021 年 12 月 25 日发射,于 2022 年 1 月 24 日成功进入围绕地球-太阳 L2 拉格朗日点的光环轨道。 • 2022 年 9 月 29 日,美国宇航局的朱诺号航天器自 22 年前伽利略号逝世以来最近一次飞越木卫二。这次飞越缩短了航天器的轨道周期,并提供了月球表面的详细照片,为即将于 2024 年发射的欧罗巴快船任务做准备。 • 欧空局和日本宇宙航空研究开发机构的贝皮科伦坡号航天器正在顺利前往水星的途中,已经进行了第二次
对于学习目标 A ,您可以通过了解学生对太阳系的了解程度来介绍主题。展开讨论,然后全面概述有关太阳系及其组成部分的最新知识。然后,您的学生可以分组进行研究,并提供有关太阳、地球和月球内部结构的详细信息,这将有助于突出这些物体中普遍存在的“活动”变化,并展示恒星、行星和卫星之间的差异。应强调太阳对太阳系中所有物体以及轨道周期极长的物体(例如彗星)的影响,以说明太阳引力场的范围和太阳系的极限。本单元中“其他太阳系”物体和特征的定义应解释为主要指除太阳、地球和月球之外的所有物体。这些信息量现在非常庞大,您可能希望只提供基本方面,并允许学生从提供的列表中开发一个特征的 PowerPoint,然后对其进行整理。重要的是,你的学生要正确处理数据,例如距离和直径,他们应该开始收集大量有关太阳系的信息以及我们用来获取这些信息的方法。然后,学生可以针对与特定行星或实况调查任务相关的着陆器或轨道航天器进行案例研究。
本研究设计并数值研究了一个新的热控制系统,用于用于航天器系统光学有效载荷的检测器。系统使用热电冷却器(TEC)作为维护冷手指在所需的设定点保持探测器温度的活性元件,使其在整个操作过程中保持在所需的范围内。该系统没有使用任何热管网络,而是使用附着在TEC热侧的辐射器将热负载耗散到环境空间环境中。使用有效属性的系统级建模用于对TEC的性能进行建模,而无需对任何内部复杂的几何形状进行建模。与温度相关的电流轮廓用作TEC的输入条件,因此TEC仅消耗所需的外部功率。研究了散热器的TEC设定点和几何参数的效果,并观察到,通过使用较大的设定点或具有较大尺寸的散热器,获得了功耗或提高性能系数的大幅度降低。该系统将进一步研究不同的热载荷和占空比(在100分钟的轨道周期内高达50%),以评估其在不同操作条件下的功效。还研究了该系统的连续操作周期,可以观察到,连续循环之间的循环误差最终将其变为零至零,因此表明在整个系统的整个生命中,都满足了连续的循环的温度控制要求。
教学大纲 第一单元:通信卫星:轨道和描述:卫星通信简史、卫星频段、卫星系统、应用、轨道周期和速度、轨道倾角的影响、方位角和仰角、覆盖范围和斜距、日食、轨道摄动、卫星在地球静止轨道上的位置。 第二单元:卫星子系统:高度和轨道控制系统、TT&C 子系统、高度控制子系统、电源系统、通信子系统、卫星天线设备。 卫星链路:基本传输理论、系统噪声温度和 G/T 比、基本链路分析、干扰分析、指定 C/N 的卫星链路设计(有和没有频率重用)、链路预算。第三单元:传播效应:介绍、大气吸收、云衰减、对流层和电离层闪烁和低角度衰落、雨致衰减、雨致交叉极化干扰。多址:频分多址 (FDMA)、互调、C/N 计算。时分多址 (TDMA)、帧结构、突发结构、卫星交换 TDMA 机载处理、需求分配多址 (DAMA) – 需求分配类型、特性、CDMA 扩频传输和接收第四单元:地面站技术:发射机、接收机、天线、跟踪系统、地面接口、功率测试方法、低轨道考虑。卫星导航和全球定位系统:无线电和卫星导航、GPS 定位原理、GPS 接收机、GPS C/A 码精度、差分 GPS。 UNIT-V:卫星分组通信:通过 FDMA 传输消息:M/G/1 队列、通过 TDMA 传输消息、纯 ALOHA-卫星分组交换、时隙 Aloha、分组预留、树算法。教科书: