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探索金星：超出当前计划的下一代任务
截至2023年中，至少正在开发十个任务或计划在未来20年中探索金星。大多数强调大气化学和表面/内部科学目标，只有少数直接解决了金星作为主要科学目标的过去和现在的可居住性。所有的任务都采用了以前经过经过测试的平台 - 轨道和一般大气探针，但（截至迄今为止）没有计划使用寿命更长的大气平台（例如气球或飞艇）或着陆器。因此，关于金星的几个关键问题必然会在当前的开发任务浪潮之后仍未得到答复，这将从2029年开始探索金星，并在整个2030年代继续进行。这个面向未来的观点概述了一个主要的科学问题，即维纳斯的下一个任务应该解决，以便更好地理解地球作为一个系统，并为金星类似外行星提供可靠的比较基础，这些比较基础只能通过远程观察来调查，例如詹姆斯·韦伯太空电视（James Webb Space Telescope）（James Webb Space Telescope）（J. J. J. J. J. J. J.这一下一代的金星任务可能需要长期生活的大气平台，或者在不同高度，更长的地表站，以及最终的大气/云颗粒（气溶胶）的样品和表面返回地球实验室。Although ideas for aerial platforms, long-lived landers, and missions to return atmospheric and surface samples are being conceptualized at present to be ready for upcoming international competed opportunities (e.g., NASA, ESA, ISRO, JAXA), they await further investment in technologies to provide the combination of scienti fi c measurement capabilities and fl ight-system performance to make the breakthroughs that the community will expect, guided by长期以来的科学重点。
KESSLER SYNDROME 博士（NASA）- 太空垃圾修复
由于我们的导航技术，加油或现场维修任务不太可能进行，此外，使卫星脱离轨道返回地球大气层并使其燃烧并不是一个安全的解决方案，而且由于军用卫星上装有核源，可能会造成污染。此外，脱离轨道操作每公斤卫星的成本是多少？目前，现场没有技术可以消除有问题的卫星。捕获和/或脱离轨道不会解决风险，如果操作失败，甚至可能产生其他风险。因为逻辑上的评论如下，当碎片或卫星被捕获时，下一个安全操作是什么？NASA JPL 已经开发出一种捕获卫星和碎片的方法，似乎令人满意（壁虎夹）。所有脱离轨道捕获方法和任务都是光荣的，但不能解决迄今为止存在的问题，更不用说碰撞风险了，这将是灾难性的，至少会导致 10 年的严重经济损失，并在国家安全和国家机构方面处于危急状态。为了避免这些灾难性的情况，我们开发了一个概念验证 POC，它将防止和处理这个问题，这就是 TERMINATORR TM2006- 2017Patents 项目。我们认为更明智的做法是考虑将卫星工程领域所有参与者的努力和技能结合起来，以建造这样的 TERMINATORR 机器（10 米 x 3 米）并开始太空清洁工作。这将允许保持无风险发射卫星的商业节奏。总而言之，首先进行清洁，然后安全地恢复发射计划，科学技术界和商业和金融界立即有能力执行这项部署以解决这一困难和威胁的任务。关于 TERMINATORR 在太阳系中的几何形状和功能的一般考虑 TERMINATORR 既可以被视为一个微型移动空间站，也可以同时被视为一个追踪航天器，用于定位 LEO-NEO-（GTO）和深空轨道（其他行星和卫星）中的危险物体以及围绕这些物体的卫星。 TERMINATORR 可用于火星-月球行星和其他卫星上预防风险，还可处理人类或机器人活动对太阳系及太阳系外不同物体造成的矿物和有机污染。
2022 年行业调查及商业格局
新的太空经济领域正在兴起。几十年来，太空制造 (ISM) 的微重力研究一直很活跃，但持续生产盈利产品仍是一个非常新兴的行业。近年来，许多商业空间站、自由飞行平台和小型再入舱相继问世，旨在扩大该领域。太空工厂 (www.factoriesinspace.com) 是太空经济和微重力制造领域最大的商业实体公共数据库。太空制造 (ISM) 分为 3 个高级目的地。首先是太空 ISM，涉及与将在太空中使用的在轨建设相关的活动。其次是地球 ISM，包括在微重力下制造并返回地球时具有更好性能的新材料和产品。第三是月球、火星和小行星等表面的 ISM。与此同时，在交通、轨道平台、微重力通道、太空公用设施、太空采矿等领域，已经存在或正在开发各种支持服务提供商。论文的第一部分定义了太空制造的含义，并建立了分类以对商业实体进行分组。进行了文献综述以协助分类。在过滤数据库后，列出了关键参与者，以创建供应链的概述和调查。第二部分的工作带来了统计见解，即哪些类型的公司正在或旨在活跃于新兴的太空制造领域。所有 117 项太空制造活动被归类为：先进材料、生物技术、大型结构、微加工、新奇和奢侈品、纯物质或太空食品。在分类中，对受欢迎程度、目的地、状态、首次发射年份、地理分布和可用资金进行了比较。目前还没有积极重复的商业太空生产活动。许多产品已经展示但尚未重复或扩大规模。太空制造面临的最大挑战是找到潜在的盈利商品或材料，或者克服大量投资需求的“先有鸡还是先有蛋”问题，然后迎合小型或不存在的市场。太空中新的盈利和可持续经济活动有可能加速太空技术的发展和活动速度，这也将极大地有利于人类和机器人太空探索，这要归功于多用途系统。据作者所知，这种商业太空制造活动的行业调查以前从未发表过。关键词：太空制造、太空经济、ISM、ISAM、ISRU
动力十足、充满活力
人类对太空的兴趣是普遍而持久的。人类被驱使着去探索未知世界，发现新世界，突破科学和技术的极限，然后进一步向前迈进。人类太空探索有助于解决关于我们在宇宙中的位置和太阳系历史的基本问题。通过解决与人类太空探索相关的挑战，我们扩展了技术，创造了新的产业，并帮助促进与其他国家之间的和平联系。好奇心和探索精神对人类精神至关重要。接受深入太空的挑战将邀请当今世界公民和未来的几代人加入 NASA 的这一激动人心的旅程。美国在探索新领域、发现和知识方面处于世界领先地位。美国国家航空航天局（NASA）在美国太空领域的领导地位中发挥着独特的作用。NASA 已将人类送上月球，向太阳和太阳系的每个行星发射了航天器，并发射了机器人探测器前往太阳系以外的地方。NASA 的愿景是达到新的高度并揭示未知事物，造福人类。美国宇航局成立于 1958 年，在载人航天领域积累了丰富的独特科学技术成就。从约翰·格伦 1962 年驾驶友谊 7 号绕地球飞行，到阿波罗任务和航天飞机时代，再到如今绕地球飞行的国际空间站 (ISS)，美国宇航局一直处于载人航天飞行的最前沿。美国宇航局正在引领进入月球附近深空的下一步，宇航员将在那里建造并开始测试前往火星等深空目的地的具有挑战性的任务所需的系统。这片靠近月球的空间区域提供了一个真正的深空环境，可以为进一步深入太阳系的人类任务积累经验，而宇航员将足够接近月球表面执行机器人任务，如果需要，可以在几天内返回地球，而不是几周或几个月。美国宇航局未来的成功和全球领导地位将在很大程度上取决于我们今天在科学研究、技术和员工队伍方面的投资和创新。美国国家航空航天局的重点一直是、也将永远是发现、发明和展示新技术、工具和技巧，使我们的国家能够探索太空，同时改善地球上的生活。
不受控制的火箭再入造成不必要的风险
不受控制的火箭再入造成的不必要风险 Michael Byers 加拿大不列颠哥伦比亚大学政治学系，温哥华，不列颠哥伦比亚省 Ewan Wright 1 加拿大不列颠哥伦比亚大学跨学科研究研究生课程，温哥华，不列颠哥伦比亚省 Aaron Boley 加拿大不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系，温哥华，不列颠哥伦比亚省 Cameron Byers 加拿大维多利亚大学工程学士课程 1. 摘要 2020 年，超过 60% 的低地球轨道发射导致一个或多个火箭体被遗弃在轨道上，并最终以不受控制的方式返回地球。在这种情况下，它们 20% 到 40% 的质量会在重返大气层的热量中幸存下来。许多幸存的碎片非常重，足以对陆地、海上和飞机上的人们构成严重风险。对于重返太空物体的可接受风险水平，国际上尚无共识。这有时是一个争论点，例如 2021 年 5 月，重达 20 吨的长征 5B 火箭核心级失控再入。包括美国、法国和欧空局在内的一些监管机构已经对重返大气层的太空物体设定了 1/10,000 的可接受伤亡风险（即对人类生命的统计威胁）阈值。我们认为，这一阈值忽略了火箭发射次数迅速增加的累积效应。它也无法解决低风险、高后果的结果，例如火箭级撞上人口稠密的城市或大型客机。在后一种情况下，即使是一小块碎片也可能造成数百人伤亡。除此之外，当遵守成本被认为过高时，这一门槛经常被忽视或放弃。我们分析了 1992 年至 2021 年重返大气层的火箭体，并模拟了相关的累积伤亡预期。然后，我们将这一趋势推断到不久的将来（2022 - 2032 年），模拟不受控制的火箭体再入对全球人口的潜在风险。我们还分析了目前在轨并预计很快将脱离轨道的火箭体数量，发现风险分布明显偏向赤道附近的纬度。这意味着主要航天国家给全球南方国家带来了不成比例的伤亡风险负担。现代火箭拥有可重新点燃的发动机，允许受控再入偏远的海洋区域。这与更新的任务设计相结合，将消除大多数不受控制的再入的需要。一些额外的成本将落在发射提供商身上，包括再入机动的额外燃料。政府任务应该能够吸收这些额外成本，但它们可能会影响商业发射提供商的竞争力。全球南方国家，不受控制的火箭弹体给这些国家的人民带来了不成比例的风险，因此，应该要求主要航天国家通过强制控制火箭再入来创造公平的竞争环境。这一解决方案必须由多边协调，必须对不遵守规定的行为产生有意义的后果，同时为那些无法立即参与或负担得起控制再入的人留有余地。1 通讯作者：etwright@student.ubc.ca
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生命支持元件，并在停靠乘员舱时调节热控制。此外，ESM 还可用于携带额外的非加压有效载荷。ESM 依靠独特的四翼太阳能电池阵列，每个机翼由三个独立的面板组成，发射后将展开至 7 米长，从而使航天器的“翼展”达到 19 米。15,000 个太阳能电池产生的能量足以为两个家庭供电。四个阵列中的每一个都围绕两个轴转动，以便能够与太阳对齐以实现最大发电量。ESM 的外部覆盖有凯夫拉纤维，以防止微陨石和空间碎片造成的损坏。此外，航空电子设备等关键冗余系统位于模块的相对两侧。每个 ESM 都由 20,000 多个零件和部件组成，从电气设备到发动机、太阳能电池板、油箱和生命支持用品，包括大约 12 公里长的电缆。任务结束时，欧洲服务模块将在地球大气层中烧毁，而乘员舱将溅落到太平洋。 即将到来的阿尔忒弥斯任务的五个其他服务模块 空客已与欧空局签订合同，建造总共六个欧洲服务模块（ESM-1 至 6），欧空局正在向猎户座计划投资约 20 亿欧元。 第一个模块 ESM-1（命名为“Bremen”）正在等待即将到来的阿尔忒弥斯一号任务的发射。 ESM-1 于 2018 年 11 月交付给 NASA，并与猎户座乘员舱对接。 在俄亥俄州的 NASA 普拉姆布鲁克站设施对完全集成的航天器进行热真空测试后，欧洲于 2020 年 12 月正式将 ESM-1 移交给美国。 回到佛罗里达州的肯尼迪航天中心，它现在已集成在 SLS 火箭上，等待推出到发射台。 2021 年 10 月，第二艘 ESM 通过货机从不来梅飞往肯尼迪航天中心。它将成为 Artemis II 任务的一部分，该任务将搭载首批宇航员绕月飞行并返回地球。ESM-2 将与第二个猎户座乘员舱配对，并再次接受进一步的广泛测试，然后与 SLS 发射器集成——这个过程大约需要两年时间。Artemis II 目前计划于 2024 年发射。2020 年 5 月，ESA 和空客签署了建造第三艘 ESM 的合同。该模块将为 Artemis III 任务提供动力，该任务将见证第一位女性和第一位有色人种踏上月球。该模块的结构已经完成，子系统和设备集成正在空客洁净室中进行。目前预计这项任务最早不会在 2025 年完成。另外三台 ESM 将用于 Artemis IV 至 VI 任务，其中前两台是欧洲对国际门户的贡献，该空间站计划在月球轨道上组装。太空实验室、哥伦布、ATV：载人航天领域的丰富经验 在 ESM 的开发和建设过程中，空客不仅依靠来自欧洲十个国家（比利时、丹麦、法国、德国、意大利、荷兰、