太空探索的主要挑战之一是妥善保护宇航员免受太空环境的危害。因此,宇航服是为了在舱外活动期间保护机组人员而设计的,但它们目前无法妥善承受微流星体和轨道碎片 (MMOD) 等撞击造成的损坏,如果被刺破,它们会减压和坍塌,造成灾难性的后果。在这种情况下,将自修复材料整合到宇航服中的可能性引起了科学界的关注,因为它可以实现自主损伤修复,从而提高安全性和使用寿命。然而,太空环境对这些材料的影响仍有待确定,并可能导致其整体性能显著下降。本文介绍的研究重点是应用于宇航服的第一个例子,分析了一组候选自修复聚合物在暴露于模拟太空辐射之前和之后的修复性能。在未辐照的情况下,还对双层膜和以这些聚合物为基质的纳米复合材料进行了比较。本研究还旨在通过将自修复材料的标准表征(例如:划痕、冲击和穿刺测试)与空间辐射对其影响的评估相结合,填补这两个方面的空白。了解辐射是否以及如何影响损伤恢复性能,实际上是确定给定的自修复材料是否真的可以用于太空应用的基础。通过穿刺损伤后的现场流速测量来评估自修复响应。收集最大和最小流速、它们之间的时间以及穿刺后 3 分钟内损失的空气量作为修复性能参数。对于纯材料,然后在伽马射线辐照样品上重复相同的测试,以研究暴露于模拟空间辐射后自修复性能的变化。结果表明,粘性响应较低的系统的修复性能较高,辐照后修复性能会降低。因此,需要进一步分析空间环境对所呈现材料的影响。 NASA HZETRN2015(高 Z 和能量传输,2015 版)软件也用于模拟舱外活动期间银河宇宙射线对航天服的作用。将经典的航天服多层与将标准内胆替换为每种分析材料层的配置进行比较,以确定最有希望的候选者,并确定添加纳米填料是否会显着提高屏蔽能力。
新技术是为了使用轨道碎片通过电离层时产生的等离子体波来跟踪空间中的小物体[1,2,3]。已经对计算机模拟和实验室测量进行了研究。原位观察结果证实了这些等离子体波的存在是在空间传感器与已知空间对象的结合过程中进行的。小空间物体通过结构化环境时,也可以使用接地传感器和远程卫星仪器检测到。阿拉斯加的HAARP HF设施通过产生对齐的违规行为(FAI)提供了这种结构化环境。空间碎片和卫星通过这些不规则性会激发血浆排放,例如惠斯勒,压缩alfvén或较低的杂种波。当带电的空间对象遇到FAI时,轨道动能转换为电磁等离子体振荡而产生了惠斯勒波动扰动[3。4]。吹口哨者在距离源区域约9000 km/s的范围内繁殖,可以在几个地球 - 拉迪的范围内检测到。在加拿大Cassiope/Swarm-E航天器上的原位电场探头已检测到100 km的快速磁波。检测后,需要空间碎片地理位置才能更新轨道预测模型。从主机传感器的原位测量值可以从空间中电磁(EM)等离子体波的测量值提供范围和到达角度。从目标对象形成e x b poynting通量,从而产生其源方向。到达的角度需要EM场的矢量传感器,以从空间碎屑中给出入射信号的电(E)和磁性(H)矢量成分。这个方向的时间历史记录允许估计目标轨迹通过主机传感器平台通过。当带电的目标碎片越过田间对齐的不规则性时,它会发射一个分散波形,作为惠斯勒下调或磁通型上的速度。来自源点的传播在这些信号中引起时间分散,这些信号在时间和空间范围内都延伸。匹配的带有小波的信号的滤波器处理,等离子波形可以在特定的生成时间确定范围到源的范围。
第 101 条 商业载人航天飞行活动。运输部 (DOT) 负责监管美国境内和美国境外实体进行的商业发射和再入活动。其监管方式符合公众健康和安全、财产安全以及美国的国家安全和外交政策利益。为了更好地确保载人航天飞行在整个任务生命周期(包括太空作业)的安全,应修改美国法典第 51 篇第 V 节(第 509 章),授权运输部授权在外层空间运行载人航天飞行器。此类授权将为运输部提供一条更清晰、更直接的途径,授权和监督机组人员、航天飞行参与者和政府宇航员的安全,从飞行前他们暴露于飞行器危险开始,直到着陆后他们不再暴露于飞行器危险为止。这将确保载人航天飞行活动在其整个生命周期内得到一致的监管,从而确保从发射到再入大气层的公共安全和乘员安全。具体而言,该提案将修订 51 USC 50902,将“载人航天飞行器”定义为载人航天器,包括运载火箭或再入飞行器、居住舱或其他物体,用于在亚轨道或外层空间(包括天体)运行。美国公民需要持有执照才能在外层空间操作载人航天飞行器。(51 USC 50904)。交通部将授权载人航天飞行器的运行,但必须符合公共健康和安全、财产安全、空间可持续性、美国的国际义务以及国家安全、外交政策和美国的其他国家利益。(51 USC 50905)。该提案在交通部的现有权限中增加了“空间可持续性”和“其他国家利益”。纳入“太空可持续性”将允许交通部将碎片减缓纳入其中,并要求在其法规中采取措施保护外层空间的可持续利用,包括轨道碎片的减缓和补救以及对太空运行环境的影响的考虑。纳入“其他国家利益”将允许交通部确保在许可中考虑到除国家安全和外交政策利益之外的美国利益,特别是与美国民用太空计划相关的利益(美国国家航空航天局 (NASA)、美国国家海洋和大气管理局和美国地质调查局的利益)。这将包括行星保护和月球遗址保护、科学卫星保护以及与 NASA 的 Artemis 计划的冲突消除。太空可持续性和其他国家利益的增加也将适用于发射和再入许可
新兴技术的高级部队开发人员,政策副国防部长办公室,Steene先生的投资组合包括新兴技术和S&T,包括自动武器系统政策以及指示能源武器政策。在加入OSD策略和力量开发之前,Steene先生在OSD太空政策中工作了,其中包括空间支持(启动,卫星控制,轨道碎片,缓解轨道碎屑,减轻轨道碎屑和接近性操作),以及战略稳定性以及所有相关的相关发行(指令,指令,指令,指令,DTMS等)。从2009年8月到2010年6月,Steene先生是国家战争学院的一名学生。从2007年1月到2009年8月,Steene先生是OSD稳定运营能力的资源和力量结构办公桌官,他专注于将一般目的部队整合到不规则的战争学说,规划和力量结构中。从2003年2月到2007年1月,斯特恩先生是OSD政策伊拉克团队的成员,专注于政治军事问题。从2000年10月到2003年10月,Steene先生在国防部长办公室担任OSD政策(需求与计划与中东政策),HQMC(探险政策和国家计划),OSD PA&E(投射部队)和OSD AT&L(资源分析)的总统管理实习生。从1998年4月至2002年12月,Steene先生曾在美国服役海军储备作为情报专家。他被动员起来,以支持2001年10月至2002年7月的“持久自由”下的国家图像和地图机构。Steene先生拥有学士学位从1992年2月到1998年2月,斯特恩先生担任美国海军核训练的电工。从1993年11月至1998年1月,他在迈阿密号(SSN 755)上服役,部署到阿拉伯湾,以支持沙漠手术手术和北大西洋行动三次,以支持机密行动。卡尔顿学院(Carleton College)的历史(1991),硕士 乔治敦大学国家安全研究(2000年),以及国家战争学院的国家安全研究硕士(2010年)。卡尔顿学院(Carleton College)的历史(1991),硕士乔治敦大学国家安全研究(2000年),以及国家战争学院的国家安全研究硕士(2010年)。
Patrick Lin 博士是加州州立理工大学伦理 + 新兴科学组主任,也是该校的哲学教授。他还是美国国家空间委员会用户咨询小组 (UAG) 的成员,并且隶属于斯坦福法学院、捷克科学院、世界经济论坛、奥雷利亚研究所、For All Moonkind、AIAA 等。曾就职于斯坦福工程学院、美国海军学院、达特茅斯学院、冰岛大学(富布赖特专家)、新美国安全中心、新美国基金会、联合国裁军研究所、人工智能百年研究等。林教授在技术伦理方面著作颇丰,包括网络、空间开发、人工智能、机器人、军事系统、生物工程、材料科学等。Keith Abney,ABD,是加州州立理工大学圣路易斯奥比斯波分校伦理 + 新兴科学组高级研究员,也是哲学系高级讲师;他教授和出版有关技术和生物医学伦理的文章,包括太空安全与战争、太空殖民与定居、人类增强、人工智能、机器人等。他共同编辑了《人类对外星球殖民》特别期刊版,以及《机器人伦理》(麻省理工学院出版社,2012 年)和《机器人伦理 2.0》(牛津大学出版社,2017 年)等书籍,并共同撰写了关于自主军事机器人、军事人类增强、人工智能伦理和网络攻击的资助报告。他还是阿罗约格兰德社区医院生物伦理委员会成员。Bruce DeBruhl 博士是加州理工大学圣路易斯奥比斯波分校计算机科学与软件工程系和计算机工程系副教授。他还是 SRI International 的高级计算机科学家。他的教育目标是为不同学生创造机会,让他们获得安全和隐私方面的实践经验。这包括教授隐私工程、网络安全、软件安全、二进制利用、硬件安全和网络安全政策等专业和非专业课程。DeBruhl 博士的研究兴趣包括无线安全、网络物理安全、位置隐私、汽车安全和网络物理系统的恶意软件。他在卡内基梅隆大学硅谷分校获得了电气和计算机工程博士和硕士学位,在凯特琳大学获得了电气工程学士学位。Kira Jorgensen Abercromby 博士是加州理工大学圣路易斯奥比斯波分校航空航天工程系的教授。她教授过多门轨道力学、航天器控制和航天器环境对航天器的影响课程。在加入加州理工大学之前,Abercromby 博士在位于德克萨斯州休斯顿的 NASA 约翰逊航天中心的轨道碎片计划办公室工作。她的研究兴趣包括人造空间碎片、轨道测定和空间环境对航天器的影响。她获得了博士和硕士学位
检查、加油、升级、维修或救援卫星,清除轨道碎片,以及建造和维护大型轨道资产和基础设施等要求对于在轨空间基础设施的维护非常重要。到目前为止,所有值得注意的维修任务都是由宇航员舱外活动 (EVA) 在低地球轨道 (LEO) 上执行的。然而,这些操作风险大、成本高、速度慢,有时甚至不可行。EVA 可以被机器人在轨维修 (OOS) 取代,在此期间,任务由空间机械手系统 (SMS) 执行,在文献中也称为追逐者或服务者。它们由一个卫星基座组成,该基座配备一个或多个带有抓钩装置的机器人机械手(臂),并由视觉系统驱动,从而能够捕获目标(客户)卫星。SMS 也可以是安装在空间设施上的大型维修机械手。本研究课题重点关注在轨操纵和捕获,以及与这些活动相关的方面。因此,它包括与刚性和柔性 SMS 的动力学、相关的接触动力学、空间系统的识别方法、监控和控制所需的姿势和状态感测、抓取目标的运动规划方法、运动或交互任务期间的反馈控制方法以及此类系统的地面测试试验台相关的工作。该研究主题包括五篇文章。在《从空气轴承支撑的测试数据估计空间机械手的振动特性》中,李等人从理论和实验上研究了与平面实验测试试验台相关的问题,该试验台使用空气轴承垂直支撑缩放 SMS 并在平面上创建零重力环境。作者指出,空气轴承会影响缩放 SMS 的动力学行为,从而影响其表观关节的刚度和阻尼、固有频率和振动响应。作者提出了一套程序来消除空气轴承的影响,并从电机制动系统的测试数据中识别真实的等效关节刚度和阻尼。识别惯性特性,并使用遗传算法确定等效关节刚度和阻尼。通过消除空气轴承引起的额外惯性,可以估算出机械手的真实振动特性。在《废火箭级在轨机器人抓取:抓取稳定性分析和实验结果》中,Mavrakis 等人研究了废火箭级的抓取,分析了抓取稳定性,并展示了实验结果。提出了一种评估废火箭级机器人抓取稳定性的新方法,该方法基于计算 Apogee Kick Motor 喷嘴的两指抓取的固有刚度矩阵,并将稳定性指标定义为局部接触曲率的函数,材料特性、施加的力和目标质量。稳定性指标是
低地球轨道 (LEO) 环境的安全受到不断增加的轨道碎片的威胁,这对卫星构成了持续的危害。随着太空作业的增加和每周发射的新卫星,能够快速准确地评估当前影响太空可持续性的决策和事件的长期影响至关重要。该提案旨在开发一种新模型,分析驻留空间物体 (RSO) 群体的长期演变,目的是估计 LEO 轨道容量。选定的源-汇模型 MOCATSSEM 是一个多壳多物种模型,其中包括不同的物体种类,例如活跃和废弃的卫星和碎片。该模型在其初始条件和设置发生变化时快速预测未来的 LEO 群体。此功能允许用户尝试不同的解决方案并分析当前的多种行动如何在遥远的未来产生影响。因此,企业和政府可以使用该模型来预测其拟议的发射和太空活动的长期影响,从而对可持续性进行全球评估。虽然该模型在其当前版本中已经提供了估计值,但本提案中建议的工作旨在通过使用来自 TLE 的真实数据对系统进行拟合和训练来改进当前版本,以提高准确性。在当前版本中,该模型依赖于经验评估的参数,这些参数的值尚未得到验证。得益于该项目获得的结果,模型的每个参数和系数都将被视为已估计的未知随机变量。从确定性系统开始,将随机性和不确定性添加到模型中,并进行高阶非线性估计。拟议工作说明的最终目标是得出一组最佳参数,以正确描述不同太空物种之间的真实相互作用。由于开发了一种新的滤波器,该模型的参数和系数将得到估计,该滤波器稍后将经过平滑算法。使用社区提供的真实数据宣传和通过蒙特卡洛 (MC) 模型(可从我们的合作者处获得)评估的准确预测为源-汇模型提供了大量训练数据以执行拟合和测量更新。由于数据量较大,将根据最大似然法进一步分析参数估计,并将其与贝叶斯估计方法进行比较。该提案的最终结果是一组新的动力学方程,完美地描述了 LEO 空间环境的未来行为,使用其 MC 模型对应项进行了验证,但不需要任何计算工作,因此可以连续计算多个预测。最后,对最小二乘法进行了评估,创造可行性
政府和商业客户推动收入同比增长超过 100% 加利福尼亚州门洛帕克,2024 年 8 月 6 日 — LeoLabs 是领先的集成解决方案提供商,可持续监测太空活动以揭示安全威胁,今天宣布它在 2024 年上半年赢得了超过 2000 万美元的合同。这一重要里程碑推动了收入同比增长超过 100%,并凸显了该公司在商业空间领域感知 (SDA) 和空间交通管理 (STM) 市场中的快速崛起。2024 年上半年,该公司签订了新的合同,以支持不断扩大的全球客户群中的 SDA 和 STM 任务。其中包括美国太空军、美国商务部以及几个未具名的美国和国际政府客户。该公司很自豪目前为八个国家提供支持,包括美国主要盟友和合作伙伴的太空司令部和民用太空机构,并受到拥有 75% 低地球轨道 (LEO) 运行卫星的商业太空运营商的信任。LeoLabs 为美国太空司令部的联合商业行动小组和几个美国盟友提供对低地球轨道 (LEO) 中高关注物体的持续监测,并支持 NOAA 的空间商务办公室推进其美国空间交通协调系统 (TraCSS)。该公司还通过第二阶段小企业创新研究奖为美国空军研究实验室开发下一代雷达技术,旨在加强对非合作发射、较小的轨道碎片和极低地球轨道物体的跟踪。“LeoLabs 已成为行业领导者,”3 月加入公司担任首席执行官的 Tony Frazier 表示。“我们在 2024 年上半年经历的强劲需求反映了太空中新出现的威胁,这些威胁需要我们独特的能力和专业知识。”我们致力于成为美国、盟国和商业航天器运营商的重要任务合作伙伴,并将继续投资于新的能力,帮助我们的客户应对当前和未来的威胁。” 在不断扩大规模的同时,公司专注于开发几个关键市场。这包括支持美国太空司令部确定的 41 个国家的 SDA 任务,这些国家是其“合作伙伴取胜”战略的关键,并应用 LeoLabs 的 STM 能力来支持全球民用太空任务。LeoLabs 还对其下一代雷达技术表现出浓厚的兴趣,以承担美国和盟国合作伙伴的新兴任务。 LeoLabs 成立于 2016 年,已扩大业务规模,以应对全球太空经济的加速发展。2019 年,在近地轨道上运行的卫星不到 900 颗。如今,有超过 9,000 颗卫星和 13,000 块大于 10 厘米的碎片。预测表明,到 2024 年底,运行卫星的数量可能超过 12,000 颗,到 2030 年将超过 70,000 颗。轨道拥堵和太空对抗活动的交织导致了对 LeoLabs 能力的空前需求。
未来实验室 2024 - 客座参展商完整名单 - 策展人总结 简介 未来实验室的使命宣言是“科技让世界更美好”。在这一使命下,未来实验室 2024 提出了四个主题:保护地球;救援机器人;未来的飞行;我们的像素世界。精选的先锋公司、实验室、工作室和组织受邀代表这些主题并讲述他们的先锋故事。所有参展商活动都包含 STEM 参与元素;从有趣的事实和励志故事到完整的动手活动。英国宇航员蒂姆·皮克是未来实验室的大使,他与策展人合作,为整个展会的 STEM 故事带来了特别的“蒂姆的看法”。*** 主题 1:保护地球 应对我们这个时代的一些最大挑战,材料科学、先进工程、自动化和地球观测方面的突破性应用正在推动全球产业的转型;增强我们建设未来的能力,在未来,我们可以繁荣发展并可持续地满足不断发展的全球人口的需求,同时更好地了解和保护我们称之为家园的这个小蓝点。 * Privateer {公关说明 - 首次在欧洲展出} Privateer 由 Apple 发明家史蒂夫·沃兹尼亚克共同创立,正在开创卫星共享经济,以确保太空的可持续未来。他们的实时 Wayfinder 平台可帮助卫星运营商安全驾驶拥挤的轨道高速公路,而该公司最近收购的 TerraScope 应用程序则利用 AI 建模来扩大从太空对地球观测的访问。这些技术共同旨在消除轨道上的冗余硬件、增强卫星安全性并促进高效利用太空资源。 privateer.com Astroscale 太空中的一次性文化导致地球轨道变得混乱;被丢弃的 5,000 颗冗余卫星和火箭体对我们的经济和日常生活构成了威胁。碰撞可能会对我们每天依赖的卫星服务造成严重影响。 Astroscale 正在开发减少轨道碎片和实现太空循环经济的技术,以实现可持续的未来太空环境。astroscale.com 杜伦大学太阳能汽车 (DUSC) {PR 说明 - 在 9 月的 iLumen 欧洲太阳能挑战赛之前独家揭晓 2024 年汽车。2023 年的普利司通世界太阳能挑战赛汽车将驾驶爬山赛} DUSC 的车辆由太阳能驱动,展示了杜伦大学对创新和复杂工程项目的承诺。他们的超高效汽车的每个方面都受益于数千小时的深入研究、设计和测试。DUSC2023 在 2023 年世界太阳能挑战赛上创下了英国纪录,在六天内完成了 3,000 公里的旅程。接下来,该团队的目标是参加 2024 年 9 月的 iLumen 欧洲太阳能挑战赛 24 小时比赛。
自1957年第一次轨道发射以来,地球轨道中的人造物体数量一直在增长。碰撞[1,2]对活动空间对象的近距离方法和碰撞风险的相应增加可能导致关键空间服务的中断[3]。轨道碎片群体建模表明有可能进一步增加碰撞风险[4,5,6,7,8];其中一些研究表明,即使没有新的空间交通,轨道碎屑缓解措施也可能不足,也可能需要清除碎屑修复。因此,需要采取缓解措施来最大程度地减少轨道碎屑并在将来保留安全的空间。太空行业的利益相关者意识到这些挑战,并取得了关键的里程碑来解决这些挑战。In 2002, the Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) assembled a set of guidelines for international space debris mitigation [ 9 ], aimed at limiting the generation of debris in the environment in the short-term – through measures typically related to spacecraft design and operation – and the growth of the debris population over the longer-term, by limiting time spent in the low Earth orbit (LEO) region after the end任务至25年。IADC在2007年更新了这些空间碎片减轻指南,为修订1 [10],2020年(修订版2)(未找到在线存在)和2021(修订版3)[11]。IADC还发表了有关与计划的大型LEO星座相关的问题和关注的声明[12]。联合国大会在其第62/217号决议中认可了这些准则。联合国(联合国)和平使用外太空委员会(COPUOS),主要借鉴了IADC初始的轨道碎屑缓解指南,开发了其自身减少的一组共识碎片碎片碎屑指南[13]。国际标准化组织(ISO)制定了解决缓解空间碎片的国际标准。ISO的顶级空间碎片缓解标准是ISO-24113,“太空系统 - 缓解空间碎片” [14]。 该标准及其衍生标准包括[15、16、17、18、19],纳入了IADC和联合国指南以及商业最佳实践和预期的行为规范。 空间数据系统咨询委员会(CCSD)由世界的主要太空机构组成,并为航天飞机制定了通信和数据系统标准。 CCSD旨在通过开发,发布和自由分配国际标准来提高政府和商业互操作性和交叉支持,同时还降低风险,开发时间和项目成本[20]。 CCSDS国际轨道,态度,连接,重新进入和事件数据的交换标准与交换太空数据以促进飞行安全性特别相关。 一些太空国家为其国家的太空运营商建立了许可计划或国家监管框架。 通常,这种国家法规反映了联合国,IADC和/或ISO-24113的结合,通常是指常见的缓解措施[21]。ISO的顶级空间碎片缓解标准是ISO-24113,“太空系统 - 缓解空间碎片” [14]。该标准及其衍生标准包括[15、16、17、18、19],纳入了IADC和联合国指南以及商业最佳实践和预期的行为规范。空间数据系统咨询委员会(CCSD)由世界的主要太空机构组成,并为航天飞机制定了通信和数据系统标准。CCSD旨在通过开发,发布和自由分配国际标准来提高政府和商业互操作性和交叉支持,同时还降低风险,开发时间和项目成本[20]。CCSDS国际轨道,态度,连接,重新进入和事件数据的交换标准与交换太空数据以促进飞行安全性特别相关。一些太空国家为其国家的太空运营商建立了许可计划或国家监管框架。通常,这种国家法规反映了联合国,IADC和/或ISO-24113的结合,通常是指常见的缓解措施[21]。计划在上述 -