太空技术在沟通,防御和研究中起着越来越重要的作用。随着发射更多的卫星,碰撞的风险越来越大,并且卫星成为军事目标。卫星 - 碎片碰撞有可能破坏一两个卫星,从而阻止了这些轨道多年的使用。尽管以更快的速度逐渐消除的卫星可能是一种解决方案,但轨道碎片落回地球可能会造成环境伤害。欧洲需要更好地了解风险,并采取监管和外交步骤,以确保在保护国内和全球利益的同时继续使用太空。外太空是巨大而空的 - 或者过去。地球周围的轨道是由航天器使用的,并非每个轨道都适合每个目的,将卫星集中在最有用的卫星中。发射次数急剧增加:2023年,发布了大约2个600次发射,比2018年增加了五倍,比2010年增加了10倍。同时,随着私人可重复使用的车辆的引入,每公斤的成本降低了。新项目形成了大型卫星星座,例如Starlink(已经在数千个中的数字中)弹出,因为正如Draghi报告中指出的空间被视为关键战略部门。欧洲航天局(ESA)计数目前约有20,000个物体。其中大多数都是太空碎片 - 从无功能的卫星到用完的火箭助推器到小螺丝的所有事物 - 这种碎片在进入大气之前会积聚多年。NASA指出,几年后,低海拔(低于600公里)的卫星将脱离轨道,而超过1000公里的卫星可以作为千年来绕着垃圾旋转。每块碎屑可能会严重破坏或破坏其他航天器,因为它们以将螺栓变成子弹的速度移动。更糟糕的是,问题化合物,创建了称为凯斯勒综合症的级联反应。碰撞卫星会瓦解,从而在无法预测的轨迹上产生数千个新的弹丸。最近,以这种方式以这种方式引起了700个新危害。从国防的角度来看,一颗卫星的破坏带来了范围内行星的后果。在2007年,中国的Fengyun-1C任务展示了一种反卫星系统:成功破坏了单个高海拔卫星的造成足够的碎屑,以使当时已知空间对象的数量增加25%。对太空碎片的关注导致制造商,太空发射提供商,太空机构和其他利益相关者开始考虑其卫星的“终身”计划。SpaceX的Starlink表示,它打算积极地脱离其卫星,并在重新进入大气时设计其旨在完全燃烧。ESA和NASA都有办事处和政策来解决轨道碎片,美国(联合国)联邦通信委员会最近要求通信卫星发射申请人提交缓解碎片的计划。联合国有关于该主题的非约束指南。潜在的影响和发展
Jer-Chyi Liou (NASA) NASA 轨道碎片计划办公室 (ODPO) 是 NASA 总部安全与任务保障办公室 (OSMA) 的一个授权计划。NASA 轨道碎片缓解程序要求 NPR 8715.6E 规定了 ODPO 的角色和职责,包括 (1) 现场以及通过雷达、望远镜和实验室实验收集轨道碎片测量数据,(2) 开发轨道碎片模型和任务支持工具,(3) 评估和记录 NASA 任务是否符合轨道碎片缓解要求,以及 (4) 为美国和国际社会的轨道碎片缓解政策和最佳实践做出贡献。ODPO 的首要任务是表征低地球轨道 (LEO) 中毫米级小型轨道碎片的风险。毫米级轨道碎片对于在 600 至 1000 公里高度运行的航天器而言,是终止任务的最高风险,数百架航天器在此高度运行,但缺乏对环境中如此小碎片的直接测量数据。需要毫米级轨道碎片的直接测量数据来支持制定和实施具有成本效益的防护措施,以确保未来太空任务的安全运行。2018 年美国国家空间交通管理政策、2021 年美国国家轨道碎片研究与发展计划和 2022 年美国国家轨道碎片实施计划也认识到需要解决低地球轨道这一关键数据缺口。自 2020 年代初以来,ODPO 一直在探索各种用于现场测量小型轨道碎片的粒子探测技术。这些努力的成果是与 JAXA 合作研发的多层声学和导电网格传感器 (MACS)。 MACS 结合了几种简单的检测原理,以最大限度地利用从每次碎片检测中提取的信息,从而为对低地球轨道上小型轨道碎片群体的定义进行有意义的改进提供数据。MACS 是一个四层传感系统。第一层是 JAXA 的导电网格薄膜空间碎片监测器 (SDM),第二层和第三层是相同的 Kapton 薄膜,最后一层是低密度合成泡沫板。每层都连接了多个声学传感器,以测量撞击时间和位置。泡沫板上的声学传感器也用于测量撞击动能。所有四层数据的组合提供了有关每个撞击轨道碎片颗粒的大小、质量、密度、撞击时间、速度和方向的信息。自 2017 年以来,ODPO 已与 JAXA 建立了多项代理协议,以开发、测试和优化 MACS 的设计。2022 年确定了在未来的 HTV-X 飞行中对 MACS 进行技术演示的机会,并于 2023 年确认。MACS HTV-X3 技术演示任务由 OSMA、NASA 科学任务理事会赞助,以及国际空间站 (ISS) 计划。HTV-X3 离开国际空间站后的技术演示阶段的任务概况尚未最终确定,但 HTV-X3 可能达到 500 公里的最大高度,持续时间长达 18 个月。HTV-X3 演示为充分完善 MACS 技术准备水平并展示其小碎片探测能力提供了绝佳机会,这将为 ODPO 在不久的将来开展一项任务以解决 600 公里高度以上关键的毫米级轨道碎片数据缺口铺平道路。
FACA公开会议,混合动力,上午8:30,美国东部时间概述,执行秘书,上午8:35 开幕词迈克尔·约翰斯(Michael Johns),主席上午8:40 Welcome to NASA's Glenn Research Center James Kenyon, Center Director, NASA Glenn 9:10 a.m. Space Technology Mission Directorate (STMD) Update Clayton Turner, Acting Associate Administrator, STMD 10:00 a.m. 2024 Shortfalls Ranking Process and Results Overview Alesyn Lowry, Director for Strategic Planning and Integration, STMD Michelle Munk, Acting Chief Architect, STMD 10:45 a.m. NASA核系统更新Anthony Calomino,太空核技术负责人,STMD Kurt Polzin,NASA太空核推进项目的首席工程师,NASA MARSHALL LINDSAY KALDON,NASA GLENN,NASA GLENN的Fission Surface Powers Manager,NASA Glenn 12:00 午餐休息和委员会年度道德简报下午1:30低温流体管理投资组合更新Lauren Ameen,低温流体管理投资组合项目副经理,NASA Glenn 2:15 pm。商业月球有效载荷服务Intuitive Machines-2技术演示概述Mark Thornblom,技术集成游戏更改开发(GCD)计划的副计划经理,NASA LangleyFACA公开会议,混合动力,上午8:30,美国东部时间概述,执行秘书,上午8:35开幕词迈克尔·约翰斯(Michael Johns),主席上午8:40Welcome to NASA's Glenn Research Center James Kenyon, Center Director, NASA Glenn 9:10 a.m. Space Technology Mission Directorate (STMD) Update Clayton Turner, Acting Associate Administrator, STMD 10:00 a.m. 2024 Shortfalls Ranking Process and Results Overview Alesyn Lowry, Director for Strategic Planning and Integration, STMD Michelle Munk, Acting Chief Architect, STMD 10:45 a.m. NASA核系统更新Anthony Calomino,太空核技术负责人,STMD Kurt Polzin,NASA太空核推进项目的首席工程师,NASA MARSHALL LINDSAY KALDON,NASA GLENN,NASA GLENN的Fission Surface Powers Manager,NASA Glenn 12:00午餐休息和委员会年度道德简报下午1:30低温流体管理投资组合更新Lauren Ameen,低温流体管理投资组合项目副经理,NASA Glenn 2:15 pm。商业月球有效载荷服务Intuitive Machines-2技术演示概述Mark Thornblom,技术集成游戏更改开发(GCD)计划的副计划经理,NASA Langley
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背景:在此复议令中,联邦通信委员会 (Commission) 处理了波音、EchoStar、休斯、Planet、Spire 和 Telesat(联合请愿书)、SpaceX 和 Kuiper 为响应委员会的 2020 年轨道碎片缓解令而提出的三份复议请愿书。联合请愿书要求委员会重新考虑与卫星机动性、大型系统处置可靠性、部署设备的使用和某些类型液体有关的信息披露要求。SpaceX 寻求重新考虑或澄清委员会的轨道碎片缓解规则,这些规则适用于寻求进入美国市场的非美国许可卫星系统。最后,Kuiper 寻求通过一项新规则,解决与大型非地球静止轨道 (NGSO) 星座的轨道分离有关的问题。
建立了非常成功的“月球着陆和运营政策分析”,OTPS报告主持人主持Artemis Accord中的一个工作组,该签署者的签署人侧重于月球反转。签署人于2023年6月在波兰的格丹克开会,并参加了OTPS设计的桌面练习,以探索在有多个实体探索Lunar South Pole的实体时可能会面临的潜在意外干预。工作组完成了其工作的第一阶段,与确定信息共享的机制有关,并准备定义来年的重点。
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NASA的轨道碎片计划办公室(ODPO)维护了各种返回的航天器材料,能力和设施,用于原位和实验室测量,这些材料和实验室测量直接支持轨道碎片(OD)环境模型。原位测量值包括对暴露和返回的硬件表面的分析。这些表面是地面雷达和光学传感器敏感性下方的小型微度(MM)和OD(MMOD)通量的被动传感器。各种仪器和技术用于确定所选影响特征的大小和深度,如果可行的话,则使用弹丸材料的组成。对撞击子残基的分析可以使MM和OD在1 mm以下的MM和OD分化,以支持建模OD环境。此外,根据化学分析,可以在低,中,中,高密度撞击器中进一步区分被鉴定为OD的弹丸。除了现场测量外,ODPO还与美国太空太空系统司令部(以前是美国空军空间和导弹系统中心),航空航天公司和佛罗里达州的美国太空太空系统司令部合作,在2014年空军阿诺德工程工程开发复杂的基于实验室的超速影响测试,DEBRISAT。正在分析此影响测试系列的结果数据,以评估碎片的大小/质量,材料/密度,形状和其他感兴趣的参数。使用现代,低地球轨道航天器的模拟轨道破裂更新NASA的分手模型和尺寸估计模型所需的数据。最终,该冲击测试的200,000多个片段将存储在NASA Johnson航天中心,并由ODPO进一步分析。该项目还将使用机器学习技术来推断影响实验中使用的软泡沫中嵌入的片段的物理参数。应用于泡沫面板的X射线图像,这些技术有望最大程度地减少人类在循环过程中的碎片提取和物理表征。将介绍该项目和收集的数据的简要概述。
每架美国飞机都有NASA Glenn技术,使飞行器清洁,更安全,更安静。今天,我们正在对电气化飞机推进,高级材料和替代燃料进行革命性航空研究,以帮助国家实现其气候变化目标。我们还正在探索下一代超音速和高音飞机。通往月球的道路穿过俄亥俄州。Glenn的世界一流测试设施以及无与伦比的权力,推进和通信专业知识对于推进Artemis计划至关重要。Glenn的太阳能推进将有助于将未来的勘探任务推向月球,最终是火星,宇航员将进行科学研究并在表面上建立存在。
然后,我们通过分析两种情景估计了执行碎片修复的益处。对于大型碎片修复,我们估计了在低地球轨道上移除 50 个统计上最令人担忧的废弃物体的益处(McKnight 等人,2021 年),而对于小型碎片修复,我们估计了从 450-850 公里高度移除 100,000 块 1-10 厘米碎片的益处。在这两种情景中,都假设所有碎片都先得到修复,并在接下来的几年中产生益处。虽然这并非现实中碎片修复的方式,但它消除了计算与缓慢修复碎片相关的益处的复杂性,并且对修复成本几乎没有影响。如果消除这一假设,我们对修复方法之间相对成本和益处的评估不太可能发生重大变化。