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研究小组正在探索航天器极端设计的可能性。

发布时间:2020-07-30 23:30:03   来源:    

在以前几年中,一项颇有远景的办法是太空极限规划,便是将太空探测器或许太空设备最大化或许最小化。经过最近由英国皇家工程学院赞助的一项为期10年研讨方案,研讨小组正在探究航天器极点规划的可能性。咱们信赖,这是一个亟待开发的领域,可能对未来太空使命规划供给新的理念。在以前几年中,一项颇有远景的办法是太空极限规划,便是将太空探测器或许太空设备最大化或许最小化。经过最近由英国皇家工程学院赞助的一项为期10年研讨方案,研讨小组正在探究航天器极点规划的可能性。咱们信赖,这是一个亟待开发的领域,可能对未来太空使命规划供给新的理念。

北京时间8月19日消息,据国外媒体报道,本年是“阿波罗号”飞船初度登月50周年,这一成果得益于太空技能的飞速发展,才使得人类登月成为可能。在此次登月活动之前十分短的时间内,工程师们已经掌握了火箭推动、机载核算和太空操作,这在必定程度上要归功于巨大的财政投入。

自阿波罗号登月以来,太空工程迅速发展成为一系列相辅相承的技能,这些技能供给令人兴奋的新式太空科学使命、地上观测数据,并建立全球通讯和导航服务网络。现在咱们能够在彗星表面着陆探测器,窥探发现宇宙的历史。可是未来几十年,什么样的最新太空技能能够对航天领域带来改造改动呢?

在以前几年中,一项颇有远景的办法是太空极限规划,便是将太空探测器或许太空设备最大化或许最小化。经过最近由英国皇家工程学院赞助的一项为期10年研讨方案,研讨小组正在探究航天器极点规划的可能性。咱们信赖,这是一个亟待开发的领域,可能对未来太空使命规划供给新的理念。

微型化规划

这是30×10×10厘米的CubeSats卫星,分量仅有几公斤,能够带着多种不同的有效载荷,它们常常用于地球观测,或许进行低本钱的科学实验。这是30×10×10厘米的CubeSats卫星,分量仅有几公斤,能够带着多种不同的有效载荷,它们常常用于地球观测,或许进行低本钱的科学实验。

航天技能微型化能够缩小太空飞船体积,例如:100公斤重的小型人造卫星可用于灾祸监测,它们能够多颗小卫星协同作业。近年来,科学家还规划立方体微型卫星,这是30×10×10厘米的CubeSats卫星,分量仅有几公斤,能够带着多种不同的有效载荷。它们常常用于地球观测,或许进行低本钱的科学实验,由于多颗微型卫星能够作为二次有效载荷,搭载较大的卫星发射升空,之后在太空展开安顿。

咱们的政策是在航天技能上下降一个数量级,首先从3×3厘米的卫星印刷电路板(PCB)开端,之后是愈加紧凑的太空设备。现在已对这种微型人造卫星结束了轨迹演示,以Sprite微型人造卫星为例,它的分量仅有4克,可是麻雀虽小、五脏俱全,它具有传感器、通讯和机载数据处理功用。

现在,Sprite微型卫星已安顿在国际空间站外侧,前不久,KickSat-2太空使命中安顿了105颗Sprite微型卫星,每颗卫星本钱不到100美元。在太空安顿卫星之后,第二天就成功接收到了信号,未来这些微型化设备有望在太空实行新的使命。

未来还方案制作自在翱翔的设备,能够操控它们在太空中的方向和轨迹,这将使咱们能够安顿许多传感器,结束分布式传感网络,支撑实时、大规划的数据搜集,包括空间气候监测,体积更小的设备可根据单块硅芯片结束高度集成、大规划出产的微型卫星。

一种令人兴奋的可能性是,经过耦合大型光帆,将这样的微型卫星与星舰结合在一同,能够在几十年内到达其他恒星体系,一同,也能够用于在彗星或许小行星邻近无处不在的勘察剖析。

超大太空结构

现在国际空间站已运用30米长的大型可扩展吊杆放置太阳能电池阵列。未来咱们的政策是在太空轨迹制作大型、轻分量结构,使太空结构再提高一个数量级。这能够经过将3D打印技能应用于真空和微重力环境来结束,咱们信赖这种办法能够制作大型天线、能量搜集器或许太空反射器。

为什么咱们需求这样的大型太空结构呢?以詹姆斯·韦伯太空望远镜为例,它将很快代替哈勃太空望远镜,它具有一个巨大主镜,由一个网球场巨细的盾状结构遮挡阳光,为了将这项技能应用到“阿丽亚娜5号”火箭上,主反射镜和遮阳板都选用可扩展规划。一旦进入太空,就需求一系列凌乱的独自发射,否则就面对使命失利的风险。

在太空轨迹上直接制作大型轻质结构,可能对太空技能发生重要影响,下降了从地上发射精密设备的风险,例如:如果在连续性制作过程中,结构支撑资料可直接打印在反射膜上,将潜在制作数百米宽的大型反射器。

在极地轨迹,这种反射器能够在黎明和黄昏时间段照亮陆地太阳能发电站,尽管发电量很低,可是供电现货价格很高,这将是一种全新的太空服务,其产品是动力而不是信息。

它还能够用于反射光线,然后发生工业规划的太阳热能,用于处理从近地小行星上收回的资料,例如:1个500米半径的反射器阻拦的热能为1G瓦,相当于地上上一个一般发电站的产电效能。

在小行星上高温蒸发水具有一个特别的作用,由于它能够帮助咱们在太空中制作推动剂。太阳能发电能够将水分解为氢和氧,并将它们作为燃料。当它们重新组合并点着时,就会焚烧发生推力,推动宇宙飞船在太空中翱翔。未来在太空轨迹上制作推动燃料能够下降未来人类太空冒险的本钱,避免从地球表面将燃料运送至太空。

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