第一航天网 当前在线 1
用户: 密码: 验码:    
  | 本站首页 |   繁體中文 | 网站地图 | 加入收藏 | 设为首页 |
| 航天业界 | 运载火箭 | 卫星资讯 | 载人航天 | 航天科普 | 航宇器材 | 天文宇宙 | 航天站点 |
 推荐阅读 | 专题热点 | 本站博客 | 在线留言 |
         栏目导航 网站首页>>卫星资讯>>卫星信息
  共有 330 位读者读过此文   字体颜色:   【字体:放大 正常 缩小】    
【双击鼠标左键自动滚屏】【图片上滚动鼠标滚轮变焦图片】     

 


极限科技改变太空工程,几克重的人造卫星将不足为奇
 



  发表日期:2019年8月20日   出处:新浪科技        【编辑录入:飞沙


    在过去几年中,一项颇有前景的方法是太空极限设计,就是将太空探测器或者太空装置最大化或者最小化。通过最近由英国皇家工程学院资助的一项为期10年研究计划,研究小组正在探索航天器极端设计的可能性。我们相信,这是一个亟待开发的领域,可能对未来太空任务设计提供新的理念。
  新浪科技讯 北京时间8月19日消息,据国外媒体报道,今年是“阿波罗号”飞船首次登月50周年,这一成就得益于太空技术的飞速发展,才使得人类登月成为可能。在此次登月活动之前非常短的时间内,工程师们已经掌握了火箭推进、机载计算和太空操作,这在一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术,这些技术提供令人兴奋的新型太空科学任务、地面观测数据,并建立全球通讯和导航服务网络。现在我们可以在彗星表面着陆探测器,窥探发现宇宙的历史。但是未来几十年,什么样的最新太空技术能够对航天领域带来革新变化呢?

  在过去几年中,一项颇有前景的方法是太空极限设计,就是将太空探测器或者太空装置最大化或者最小化。通过最近由英国皇家工程学院资助的一项为期10年研究计划,研究小组正在探索航天器极端设计的可能性。我们相信,这是一个亟待开发的领域,可能对未来太空任务设计提供新的理念。

  微型化设计


  这是30×10×10厘米的CubeSats卫星,重量仅有几公斤,可以携带多种不同的有效载荷,它们经常用于地球观测,或者进行低成本的科学实验。
  航天技术微型化可以缩小太空飞船体积,例如:100公斤重的小型人造卫星可用于灾害监测,它们可以多颗小卫星协同工作。近年来,科学家还设计立方体微型卫星,这是30×10×10厘米的CubeSats卫星,重量仅有几公斤,可以携带多种不同的有效载荷。它们经常用于地球观测,或者进行低成本的科学实验,由于多颗微型卫星可以作为二次有效载荷,搭载较大的卫星发射升空,之后在太空展开部署。

  我们的目标是在航天技术上降低一个数量级,首先从3×3厘米的卫星印刷电路板(PCB)开始,之后是更加紧凑的太空设备。目前已对这种微型人造卫星实现了轨道演示,以Sprite微型人造卫星为例,它的重量仅有4克,但是麻雀虽小、五脏俱全,它拥有传感器、通信和机载数据处理功能。

  目前,Sprite微型卫星已部署在国际空间站外侧,前不久,KickSat-2太空任务中部署了105颗Sprite微型卫星,每颗卫星成本不到100美元。在太空部署卫星之后,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执行新的任务。

  未来还计划制造自由飞行的装置,可以控制它们在太空中的方向和轨道,这将使我们能够部署大量传感器,实现分布式传感网络,支持实时、大规模的数据收集,包括空间天气监测,体积更小的设备可基于单块硅芯片实现高度集成、大规模生产的微型卫星。

  一种令人兴奋的可能性是,通过耦合大型光帆,将这样的微型卫星与星舰结合在一起,能够在几十年内到达其他恒星系统,同时,也可以用于在彗星或者小行星附近无处不在的勘测分析。

  超大太空结构

  目前国际空间站已使用30米长的大型可伸展吊杆放置太阳能电池阵列。未来我们的目标是在太空轨道制造大型、轻重量结构,使太空结构再提升一个数量级。这可以通过将3D打印技术应用于真空和微重力环境来实现,我们相信这种方法可以制造大型天线、能量收集器或者太空反射器。

  为什么我们需要这样的大型太空结构呢?以詹姆斯·韦伯太空望远镜为例,它将很快取代哈勃太空望远镜,它拥有一个巨大主镜,由一个网球场大小的盾状结构遮挡阳光,为了将这项技术应用到“阿丽亚娜5号”火箭上,主反射镜和遮阳板都采用可伸展设计。一旦进入太空,就需要一系列复杂的单独发射,否则就面临任务失败的风险。

  在太空轨道上直接制造大型轻质结构,可能对太空技术产生重要影响,降低了从地面发射精密设备的风险,例如:如果在连续性制造过程中,结构支撑材料可直接打印在反射膜上,将潜在制造数百米宽的大型反射器。

  在极地轨道,这种反射器可以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,但是供电现货价格很高,这将是一种全新的太空服务,其产品是能源而不是信息。

  它还可以用于反射光线,从而产生工业规模的太阳热能,用于处理从近地小行星上回收的材料,例如:1个500米半径的反射器拦截的热能为1G瓦,相当于地面上一个普通发电站的产电效能。

  在小行星上高温蒸发水具有一个特殊的作用,因为它可以帮助我们在太空中制造推进剂。太阳能发电可以将水分解为氢和氧,并将它们作为燃料。当它们重新组合并点燃时,就会燃烧产生推力,推动宇宙飞船在太空中飞行。未来在太空轨道上制造推进燃料可以降低未来人类太空冒险的成本,避免从地球表面将燃料运输至太空。


上一篇:中国民营商业卫星产业再进一步
下一篇:深圳崛起成为全国微小卫星研制重镇

 相关专题:

·专题1信息无

·专题2信息无
 
  热门文章:
 · 模型制作工艺[15039]
 · 航天模型设计[13102]
 · 航天模型知识[12719]
 · 西班牙工业科技发展中心[12212]
 
 相关文章:

·没有相关文章

相关评论:(评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
相关评论无
*验 证 码:
*用 户 名: 游客: *电子邮件:  游客:
*评论内容:
发表、查看更多该信息的评论 将本信息发给好友 打印本页  
聚合内容 支持火狐浏览器 支持傲游浏览器 支持opera浏览器 支持世界之窗浏览器 支持谷歌浏览器 知识共享

Copyright © 2009-2020 SPACEI.NET.  
晋ICP备08003248号-1