摘要 近十年来,自修复材料在空间应用领域变得极具吸引力,这是由于其技术的发展以及随之而来的空间系统和结构设计可能性,这些系统和结构能够在与微流星体和轨道碎片撞击、意外接触尖锐物体、结构疲劳或仅仅是由于材料老化而造成损坏后进行自主修复。将这些新材料整合到航天器结构设计中将提高可靠性和安全性,从而延长使用寿命和任务。这些概念将为建立新的轨道站、在月球上定居和人类探索火星带来决定性的推动力,从而实现新的任务方案。本综述旨在介绍最新、最有前景的空间应用自修复材料和相关技术,以及与它们当前的技术局限性以及空间环境的影响相关的问题。在介绍太空探索和自修复概念的前景和挑战之后,简要介绍了空间环境及其对材料性能的可能影响。然后对自修复材料进行详细分析,从一般的内在和外在类别到具体的机制。
对于月球表面的开发,日本国内外都在开发月球轨道站 (Gateway)、月球着陆器和月球探测车。此外,还正在研究旨在在月球表面生活的建筑和发电技术。特别是,为载人操作而设计的系统需要配备防护结构,以防可能来袭的微流星体和轨道碎片 (MMOD) 造成人员伤亡 (1)。载人航天器的典型 MMOD 防护结构是惠普尔防护罩,由称为“保险杠”的板和后壁组成,保险杠通过隔离物 (2) 连接到后壁的外表面,如图 1 (a) 所示。目前运行的国际空间站(ISS)日本实验舱(JEM)和H-II转移飞行器(HTV)均采用了三菱重工株式会社开发的MMOD防护结构,没有因微流星体或空间碎片撞击而出现功能损坏(图1(b))。
摘要 - Propulsion Systems允许卫星在太空中执行许多功能,例如轨道站保持,重新进入控制,态度控制,轨道转移,会合操作,甚至更令人兴奋的跨现层旅行。的确,卫星中的推进系统已经建立了一个新的有利的太空探索和应用时代,因此需要开发详细的操作推进系统的流程,以便成功完成了携带此宝贵系统的太空任务。这项研究的目的是描述由Gomspace开发的冷燃气推进系统Nanoprop 3U的最相关的操作程序,该机载板上的3U Cubesat Mist MIST由KTH开发。程序,例如功率水平,遥测注意事项,推进剂质量确定,故障检测隔离和恢复分析以及退役计划,可以根据确定的雾任务的任务要求正确操作纳米螺旋罗。此外,本研究介绍了要使用Nanoprop执行的详细任务实验,目的是评估推进系统本身提供的性能以及其他根据推进系统产生的效果监测和控制航天器所需的板载子系统。在任务设计期间,应在地下概述推进系统的计划和操作,因此,对系统的特征和局限性有清晰的了解,强调了开发安全稳固的空间任务。
在轨道站的运行过程中,对宇航员和宇航员的医疗支持的方法和手段,监控其健康状况正在不断改善,对人本人的能力的了解,有关管理人体适应于变化和经常恶劣环境条件过程的方法的知识。众所周知,在陆地生活中,各种空间影响因素的影响也会在某种程度上遇到 - 低动力,低动力学,背景辐射增加,脱落,隔离等。这就是为什么当前生物医学研究的发展水平使使用获得的结果不仅可以使人们的健康不仅在太空中,而且还可以在地球上保持健康(太空生理学。。。,2016年; Grigoriev,2007年)。Dietrich等。在他们的评论中表明,太空技术会影响地球上许多活动领域,包括全球健康领域。为居住的空间而开发的各种健康研究和技术已适用于陆地使用(Dietrich等,2018)。俄罗斯科学院(IBMP RAS)生物医学问题研究所 - 是俄罗斯领先的太空生物学和医学领域的领先机构。它负责对工作人员的医疗,卫生和卫生支持,以及创建科学设备,以解决医疗支持问题,并在国际空间站(ISS)的俄罗斯俄罗斯国家生物医学研究计划和实验实施俄罗斯国家生物医学研究计划和实验。。。此外,IBMP RAS在医学科学,放射性生物学,工程科学,生物技术等领域进行了跨学科的基础和试点研究。该研究所进行了重要的科学和应用研究,获得了独特的结果并开发了现代设备(Belakovskiy和Samarin,2002,2011; Space Medicine。,2014年)。很明显,研究结果的主要领域是改善宇航员健康和绩效的医疗支持以及返回地球后,但尽管如此,它们中的显着部分对于医疗保健的实施至关重要(Orlov等人(Orlov等人,2014年; Orlov等,2021年)。
先进科学技术研究组织,日本横滨 基金会物理学研究中心 (FoPRC),意大利科森扎。 电子邮件:takaaki.mushya@gmail.com 通讯作者详细信息:Takaaki Musha;takaaki.mushya@gmail.com 摘要 已经开发出几种空间推进方法,包括实用的和假设的,每种方法都有其缺点和优点。本文讨论了通过电重力推动卫星的可能性。通过理论计算,这种推进方法可以产生足够的力来控制卫星的轨道。它只使用太阳能电池板产生的电能,卫星可以永久绕地球运行并在太阳附近的任何轨道上运行。 关键词:空间推进;卫星;电重力;比菲尔德-布朗效应 介绍 所有航天器都需要一种推进方法。已经开发出几种空间推进方法,包括实用的和假设的,每种方法都有其缺点和优点。卫星首次发射到预定轨道需要使用常规液体或固体火箭发动机,并具备足够的推进力以克服地球大气层并达到稳定轨道所需的高速度。行星际航天器可能需要这种强大的常规火箭发动机,但也可以依靠功率较小但持续时间较长、ISP 较高的发动机,如离子推进器或霍尔效应推进器。卫星即使进入稳定轨道,也需要可靠的长时间推进方法才能保持功能。即使卫星在轨道上,它也会受到稀薄大气层的阻力和其他力的影响,这些力会随着时间的推移降低轨道。因此,卫星必须能够对其轨道进行微小修正以保持轨道,这称为轨道站保持 [1]。此外,卫星可能需要能够不时从一个轨道转移到另一个轨道 [2],能够保持相对于地球表面、太阳或其他感兴趣的天文物体的特定姿态 [3],并且由于部件故障或其他原因,甚至可能需要以安全和可控的方式脱离轨道。在大多数情况下,当卫星执行轨道调整的推进系统耗尽或无法再产生推进力时,卫星执行其设计任务的能力就结束了,其使用寿命也结束了。目前,卫星通常只使用较小版本的化学火箭发动机或电阻喷射火箭进行推进。有些卫星确实使用电动动量轮进行姿态控制,但由于运动部件的存在,这些动量轮容易发生故障,并且它们可以执行的校正范围有限。最近,卫星开始使用电力推进,例如离子推进器来保持位置并调整轨道,但这种推进器虽然是电力驱动的,他们的供应仍然有限
1961年4月12日,苏联发射了世界上第一颗载人航天卫星“东方一号”,进入地球轨道。塔斯社关于此事的报道简直震惊了整个世界。东方一号飞船仍在太空中航行,但全世界所有电报机构的电传打字机都已经被一连串的太空新闻堵塞了;地球上所有的通讯手段都在为莫斯科服务。苏联公民尤里·阿列克谢耶维奇·加加林(人类历史上第一位宇航员的呼号为“凯德尔”)是世界上第一个完成绕地球轨道飞行的人,为全人类开辟了一个新纪元——载人航天时代。这次飞行持续了108分钟,成为太空探索领域最强大、最引人注目的突破。同年8月,德国的蒂托夫号绕地球飞行了17圈,飞行距离超过70万公里。1963年,世界上第一位女宇航员瓦伦蒂娜·捷列什科娃(Valentina Tereshkova)进行了一次星际旅行。1965年,阿列克谢·列昂诺夫离开上升2号飞船12分9秒,距离飞船5米,成功完成了计划中的研究。这是我们文明史上的第一次太空行走。几十年来,苏联一直为其国内航天事业的成功感到自豪。第一个由三名宇航员组成的太空机组人员、两艘载人联盟号宇宙飞船首次对接、首次在轨道上组装基于轨道站的载人综合体、可重复使用的轨道航天器暴风雪号的首次飞行——这些都是我们太空漫游的主要里程碑。1962年4月9日,苏联最高苏维埃主席团发布法令,将航天日设立为节日。1968年,在国际航空联合会会议上,获得国际地位。在俄罗斯,这是我们所有世代同胞的节日。俄罗斯人向宇航员致敬,感谢他们为了梦想而奋斗,表现出勇敢和勇气,也向科学家们致敬,他们的努力实现了所有人长期以来的幻想——发现和探索外太空。苏联航天事业的成就为我们这个时代的技术成功铺平了道路:数以千计的人造卫星围绕地球旋转,特殊设备运送用于研究月球、金星和火星表面的材料,一些飞船到达太阳系的遥远行星。如今,人们长期以来的太空旅游梦想——私人旅行到地球轨道——正在变成现实。目前世界上没有一个经济领域不利用航天科学的成果。“航天工业和技术”、“空间通信与导航”等概念已经变得十分常见。在相对较短的时间内,航天工程通过有关地球和外层空间发生的过程的基础发现和新知识丰富了世界科学。俄罗斯航天事业的辉煌成就是成千上万人、数十个工作队忘我工作的自然结果,他们为了航天工业的进步竭尽全力。
高级科学技术研究组织,横滨,日本物理研究中心基金会(FOPRC),意大利科森扎。电子邮件:takaaki.mushya@gmail.com通讯作者详细信息:Takaaki Musha; takaaki.mushya@gmail.com摘要务实和假设的几种太空推进方法都有自己的缺点和优势。 在本文中,讨论了通过电载力推动卫星的可能性。 通过理论计算,这种推进方法可以产生足够的力来控制卫星的轨道。 它仅使用使用太阳能电池板产生的电能,卫星可以永久绕地球和太阳附近的任何轨道传播。 关键字:空间推进;卫星;电气; Biefeld-Brown效应引入所有航天器都需要一种推进方法。 已经开发了几种务实的和假设的空间推进方法,每个方法都有自己的缺点和优势。 最初向所需轨道发射卫星需要具有足够推进能力的常规液体或固体驱动的火箭发动机来克服地球大气层并达到稳定轨道所需的高速度。 星际航天器可能需要如此强大的传统火箭发动机,但也可以依靠功率较小但持续时间较长,较高的ISP发动机,例如离子推进器或霍尔效应推进器。 卫星,即使在稳定的轨道中一次,也需要一种可靠的长时间推进方法才能保持功能。电子邮件:takaaki.mushya@gmail.com通讯作者详细信息:Takaaki Musha; takaaki.mushya@gmail.com摘要务实和假设的几种太空推进方法都有自己的缺点和优势。在本文中,讨论了通过电载力推动卫星的可能性。通过理论计算,这种推进方法可以产生足够的力来控制卫星的轨道。它仅使用使用太阳能电池板产生的电能,卫星可以永久绕地球和太阳附近的任何轨道传播。关键字:空间推进;卫星;电气; Biefeld-Brown效应引入所有航天器都需要一种推进方法。已经开发了几种务实的和假设的空间推进方法,每个方法都有自己的缺点和优势。最初向所需轨道发射卫星需要具有足够推进能力的常规液体或固体驱动的火箭发动机来克服地球大气层并达到稳定轨道所需的高速度。星际航天器可能需要如此强大的传统火箭发动机,但也可以依靠功率较小但持续时间较长,较高的ISP发动机,例如离子推进器或霍尔效应推进器。卫星,即使在稳定的轨道中一次,也需要一种可靠的长时间推进方法才能保持功能。即使卫星在轨道上,也可能会从薄的气氛和其他力量中拖动,这些力会随着时间的流逝而降解轨道。因此,卫星必须能够对其轨道进行小校正以维护轨道,称为轨道站保持[1]。此外,卫星可能需要不时将一个轨道转移到另一个轨道[2],能够在地球表面,太阳或可能的其他感兴趣的天文学对象[3]中保持特定的态度[3],并且由于组件故障或其他原因甚至可能需要以安全和受控的方式被解除。在大多数情况下,卫星执行所设计的任务的能力已经结束,其用途寿命已经结束,当它允许其对其轨道进行此类调整的推进系统已经耗尽或不再产生推进。目前,卫星通常只会使用较小版本的化学火箭发动机或抵抗火箭的推进。有些人确实使用电动动量轮进行态度控制,但是由于运动部件而导致的失败,并且在可以执行的校正程度上有限。最近,卫星已经开始使用电动推进,例如离子推进器来保持和调节轨道,但是尽管电力电力,但此类推进器仍然有限地供应其