A Space-Flight Ship Travelling by a Plasma Rocket Engine from the Earth Ground to the Moon

Since a thrust of an ion rocket engine is much weaker than the one of a chemical fuel engine, nowadays, ion engines are used mainly in spaces where gravities are very weak. Here, as a powerful plasma rocket to make a heavy ship get out from the gravity-sphere of the earth without relying on an atomic power rocket, an ion-velocity booster is investigated. It is a main challenge how to protect the engine wall from the melting due to collisions of ions which grow into high-energy particles.

Space-flight Mutation of Streptomyces gilvosporeus for Enhancing Natamycin Production

生产 natamycin 的紧张的异种， Streptomyces gilvosporeus，在空间飞行以后被获得变化。关于沙孢子和观点孢子，变化比率直到 67.6% 和 78.3% ，幸存比率分别地是 43.1% 和 3.0% 。生产 natamycin 的改进异种， S。gilvosporeus LK-45，被屏蔽，它显示出 1420mg · L 的 natamycin 生产率 ? 1。对 2-deoxy 葡萄糖抵抗的异种， S。gilvosporeus LK-119，进一步用一个合理屏蔽过程被获得。1940mg · L 的 natamycin 生产率 ? 当葡萄糖被用作碳来源时， 1 被完成。

基于多维空间的航路利用率

航路利用率表征了空域中航路的利用情况,通过计算航路利用率可以实现对空域资源进行更合理、高效的利用。为了更加准确地计算给定时间段内固定航路的利用率,通过构建抽象的三维空间,提出了一种基于多维空间的航路利用率计算方法。在考虑时间和空间两个角度之间的相互联系有了突破,从时间、航路、高度层三个维度建立航路时空利用率计算模型计算航路时空利用率,结合航路容量利用率,从时间、空间、容量三个角度出发,建立了航路利用率计算模型。最后通过算例分析计算得到某一空域四条航路的利用率。

全球空间安全治理视域下临近空间飞行监管研究

临近空间作为全球一体化的重要连接点,是实现长期驻空侦察、全球精准打击的军事战略高点。受空天划界论争的影响,临近空间飞行的监管规则仍依附于国内立法,在国际层面尚未实现有效规制和协调。在临近空间法律地位不清、监管主体不明、监管客体不定、监管内容复杂、飞行活动存有争议的情况下,现有国际航空航天法律制度已无法满足调整此类新型利益关系的实践需要。构建针对性的监管制度不仅是行业有序发展的基础,也是确保地面国国防安全和临近空间资源有序开发利用的重要保障。在国内立法层面,中国可参鉴《临近空间管制公约(草案)》的相关条款,积极推进临近空间融入航空法或航天法的制度设计,或制定单行的临近空间法,以国内立法引领国际立法;在国际立法层面,应以国际民用航空组织为主导,通过修订《国际民用航空公约》(又称《芝加哥公约》)相关附件或增设临近空间飞行的新附件标准,推进国际统一规则的构建。

载人月球探测混合云架构体系仿真系统研究

针对载人月球探测工程任务需求,设计了一种基于混合云架构的体系仿真系统,实现了辅助设计、方案验证和协助任务等功能应用。分别从任务设计和应用模式角度分析了体系仿真系统功能需求;根据需求给出体系仿真系统总体架构,采用仿真平台和仿真支持库统筹建设的方式,完成了系统开发与集成;提出了针对体系仿真系统建设涉及的体系建模、任务规划、推演展示、效能评估和系统联动与扩展关键技术实现方案;应用该系统实现了对典型载人月面活动场景的仿真,得到了关键参数模拟推演结果,验证了体系仿真系统各项功能有效性和正确性;最后给出了思考和展望。该体系仿真系统可支撑未来载人月球探测相关任务开展发展论证和综合评估验证,能够为同类系统开发提供方案参考。

一种基于数字空间的空间站任务飞控事件规划方法

针对空间站任务飞控事件规划问题,结合资源约束、飞控事件需求数据维度高、事件间互相影响等特点,提出一种基于数字空间的飞控事件规划方法,将飞控事件规划问题转化为数字模型构建、数值计算及飞控事件时序设计问题。结合空间站应用实例,给出了飞控事件规划流程和规划结果分析,验证了方法的有效性,为空间站任务飞控事件规划问题提供了新思路。

偶然抑或必然——《黑王子》悲剧成因的空间解读

以往研究认为,小说《黑王子》的主人公布拉德利冤死狱中是由一系列偶然事件促成的。然而,借助20世纪空间美学与哲学思想对布拉德利的悲剧进行分析,我们发现其悲剧命运的发生既是偶然更是必然:“家宅”意象建构的偶然与破灭的必然,让我们看到无论是伦敦旧家宅或“帕塔拉”都未能为其提供真正的身心庇护所,间接导致布拉德利的悲剧结局;布拉德利的精神空间经历了块茎式思维与“逃逸线”的生成过程,“逃逸”生成的偶然与失败的必然成为导致其悲剧的直接原因;布拉德利身处的社会空间中存在两个典型的他者,他者异化的偶然与斗争的必然成为其含冤入狱的根本原因。布拉德利的悲剧既是命运偶然性的悲剧,更是个体与空间冲突必然结果,体现了默多克存在主义哲学思想。

利用径向力平衡飞行控制的航天器高精度轨道捕获方法

为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行控制理论,构建轨道捕获的最优控制策略。考虑推力器的推力水平,通过一次或多次的控制过程,实现对轨道形状、轨道高度及轨道相位的综合调整。数值仿真表明:利用平衡飞行的轨道控制方法,配置微小推力器的空间引力波探测器可以实现高精度的轨道捕获;该方法具有控制过程可解析、计算量小、简便、实用等特点。

低轨卫星磁测及全球地磁场建模

低轨卫星磁测因其覆盖范围广、精度高、无疆域限制等优点,已逐步成为全球高精度地磁探测和全球地磁场模型更新的主要手段.本文首先对国内外低轨卫星磁测发展历史、主要特征、测量精度、发展趋势等做了总结和回顾.其次介绍了低轨卫星磁测的在轨定标流程和方法,详细描述了作为重点和难点的矢量磁场在轨正交校正和坐标转换算法,并展示了主要磁测卫星在轨定标结果.文章最后介绍了全球地磁场建模理论,并对主要的全球地磁场模型、空间分辨率等进行了总结,展示了主磁场、不同分辨率岩石圈磁场、磁层和电离层电流体系外源场的全球分布形态和主要特征.得益于低轨卫星磁测技术,全球地磁场建模得到了快速发展,并在科学研究、资源探测、通讯导航、自然灾害防治等领域得到了广泛应用,但目前仍然面临时空分辨率有限等问题,解决这一问题需要融合近地表观测数据,并不断优化场源描述能力和建模技术.

深空探测中磁强计在轨标定研究进展

磁场测量是深空探测的重要任务之一,高精度的磁场测量对研究行星宜居性、空间等离子体环境等具有重要意义.磁通门磁强计是空间探测任务中最广泛使用的仪器之一.然而其磁补偿会随时间缓慢变化,因此,在卫星飞行期间需要定期对磁强计的磁补偿实施在轨标定.本文综述了基于空间物理现象对星载磁强计实施在轨标定的方法.根据计算磁补偿的方式,这些方法可分为两类.第一类方法通过公式计算磁补偿,如基于阿尔芬波动特征的Belcher方法、Hedgecock方法和Davis-Smith方法,以及一维和三维磁镜模方法;这类方法中,Davis-Smith方法被认为是计算磁补偿的最优方法.第二类方法通过概率获取磁补偿的最优解,该类方法被称为新一代在轨标定技术,目前已发展出六种算法;该技术可使用阿尔芬波动、磁镜结构和电流片中的一种或多种现象来实施在轨标定,另外,该技术也可以使用足够数据量(如4小时)的任意行星际磁场数据来计算磁补偿.与Davis-Smith方法相比,新一代在轨标定技术具有很好的兼容性(可同时使用不同的物理现象)和拓展性.除了太阳风,该技术还能在火星磁鞘中实施在轨标定.目前,该技术已为“天问一号”环绕器的磁场数据提供标定服务.

基于小负荷血流限制训练的航天失重对抗研究展望

载人航天飞行必须应对失重暴露可能造成的一系列不良生理影响,运动锻炼是目前普遍采用的失重对抗策略。但传统的运动锻炼方案耗时大,且对运动器械的硬件要求高。血流限制(BFR)与运动锻炼相结合,只需较低的负荷即可改善肌肉结构和心血管功能。较低的训练负荷可有效降低运动损伤风险,同时降低对运动器械设备的性能配置要求。本文系统综述了BFR训练的作用机制、潜在风险及应对,提出基于小负荷的BFR训练可作为当前基于运动锻炼的失重对抗方案的有力补充。运动科学与航天医学“体医融合”的多层次多维度整合研究,有利于制定更为高效的失重防护方案,为中国空间站航天员长期驻留和未来深空探测提供更为有力的健康和安全保障。

运动防治失重性运动系统退化的研究进展

长期失重导致的运动系统风险主要表现为骨质流失和肌肉萎缩。运动训练能够有效防治失重引起的骨丢失和肌肉萎缩,但运动防治失重性运动系统退化的具体机制仍不明确。通过综述运动训练拮抗失重引发的运动系统退化的研究,凝练出运动防治失重性骨丢失和肌肉萎缩的潜在机制:1)运动训练通过改善骨细胞功能紊乱、调控骨代谢异常以及介导多种miRNAs的表达有效防治骨丢失;2)运动训练通过改善神经肌肉功能失衡、促进肌纤维超微结构的恢复以及促进骨骼肌蛋白质的合成,抑制蛋白质分解,进而防治肌肉萎缩。通过总结运动防治失重性运动系统退化的相关文献,凝练出适合于当前航天员在轨航行的运动训练方案,建议采用以间歇性和持续性有氧运动以及飞轮抗阻和常规抗阻运动为主,以乒乓球神经肌肉协调训练为辅的运动形式。

临近空间商业飞行乘客损害责任的法律适用:二元共管抑或破旧立新?

当前因欠缺临近空间商业飞行乘客损害责任的国际公约,理论界对临近空间商业飞行活动的法律性质认定不统一,法律适用标准也不明确,导致二元共管理论的产生。对临近空间商业飞行乘客损害责任的法律适用,纯粹照搬现有的国际航空法及外层空间法等相关法律规范是龃龉不合的,二元共管理论必然导致法律适用效果的极端迥异。有鉴于此,构建合理可行的临近空间商业飞行乘客损害责任制度规范,正面回应全球新兴法律问题势在必行。制定临近空间商业飞行乘客损害责任制度应以超前立法为立法模式,以独立创新为立法路径,以综合样态为立法目标,严格法律适用标准,规范法律适用主体,明确损害责任制度,引入相关辅助制度,实现国际法规范构建与国内权益保障治理的协调共进。

深空探测全域轨迹优化设计平台研究与实现

提出了基于任务定义的深空探测全域轨迹优化设计概念与实现方法。首先,对复杂任务定义、自适应模型库与多环节迭代优化等关键技术进行了详细的阐述。然后,重点讨论了深空探测全域轨迹优化设计软件平台的设计技术与系统实现。最后,基于该平台丰富的模型库,对嫦娥五号等深空探测任务的全过程飞行轨迹进行了优化设计与对比。研究结果表明,开发的深空探测全域轨迹优化设计软件平台具有复杂任务适应能力强、可拓展性好的特点,可为类似软件系统的研发提供借鉴。

空间涡轮发电系统设计及性能特性仿真分析

为解决空间飞行器应急发电问题,利用空间飞行器携带的推进剂为能量源,设计了一套空间涡轮发电系统,建立了稳态及启动过程的数学模型,对系统的稳态和启动特性进行了仿真分析。结果表明:空间涡轮系统可以利用推进剂实现高功率发电,系统可以启动和稳定运行;系统在设计点稳定运行时,推进剂流量为2.1 g/s,燃气发生器室压为1.3 MPa,燃气发生器出口温度为1200 K,输出电功率达到1500 W;当系统运行参数发生扰动偏离设计点时,系统性能会相应变化,混合比不变且氧化剂贮箱增压压力大于设计点0.5 MPa时,涡轮输出功率变为设计值的1.64倍;系统启动过程仿真得到的性能参数和稳态设计值相对误差小于2%,验证了系统设计的合理性。

先进制程芯片在轨飞行验证通用系统设计

中国空间站的建立为国产先进制程芯片提供了真实的在轨飞行验证条件。为实现不同种类、不同型号国产先进制程电子元器件在空间辐射环境中的验证,设计了一种通用的在轨飞行验证系统。系统采用“主控单元+试验单元”的平台架构,运用在轨可更换模块和可重构的系统设计,支持航天员定期在轨更换试验模块以完成验证任务的在轨升级。文中给出系统的硬件设计、软件数据管理机制以及在轨飞行验证结果。结果表明,该系统设计有效,成功完成了16 nm FinFET、28 nm亿门级FPGA、高速DAC等10类20余款国产先进制程芯片的在轨工作监测,可为国产先进制程芯片空间适用性研究提供参考。

载人航天天基测控通信探析

梳理了国内外空间站天基测控通信应用的概况,针对近地载人航天对测控通信系统的高要求,分析提出中继卫星系统的发展建议,以及导航卫星和低轨卫星星座系统的特点优势。调整中继卫星轨位、增加中继激光链路、采用全景波束全时监控模式,以及导航卫星和低轨卫星星座作为必要补充等途径,可为载人航天测控通信提供更好的灵活性、可用性和效费比。为载人航天天基测控通信发展提供了参考依据。

SpaceX 公司星舰航天器载人深空探测任务浅析

针对星舰航天器载人深空探测任务,概述了系统基本情况,介绍了SpaceX公司针对该系统支持载人月球、载人火星探测任务的初步方案,分别对星舰航天器飞行期间和星表停留期间的能力及性能需求进行分析,考虑实际工程情况估算了任务规模并总结了关键技术,最后针对载人深空探测提出了几点思考与建议,可为后续工程规划及方案论证提供参考。

基于UAF的载人航天体系框架设计与建模

针对传统基于文本的系统工程方法缺乏早期验证及设计迭代时代价大、周期长等问题,采用基于模型的体系工程MBSoSE思想,借鉴统一框架模型,提出面向载人航天任务体系框架设计和建模方法。建立了针对载人航天工程的标准框架视图,提高了对巨系统认识的完整性;设计了可复用的参数化模型,增强了体系集成程度;并通过快速迭代验证实现了方案高效率更新、传递、追溯。对载人登月型号任务开展建模实践,实施方案建模和仿真结果表明,该方法可行、正确,对指导载人航天体系设计具有一定的参考价值。

基于物理信息神经网络的飞机气动参数辨识方法

在飞机设计与研制过程中,通过气动参数辨识建立可靠的飞行动力学模型非常重要。传统的气动参数辨识工程算法,诸如极大似然法,需要给出合理的飞行动力学模型以及待辨识参数的初值。基于传统神经网络的气动参数辨识可以避免飞行动力学建模过程,这种方法需要通过增量法、导数法间接地从神经网络提取气动参数。本文提出了一种基于物理信息神经网络的飞机气动参数辨识方法,可将含待辨识参数的飞行动力学模型作为正则项加入损失函数,直接辨识得到气动参数。该方法可以显著减少建模数据需求,也能提高建模精度。飞行仿真数据验证结果表明,该方法的无噪声、含2%噪声仿真数据,纵向飞行状态空间模型辨识最大相对误差分别为1.80%、4.64%,表明了基于物理信息神经网络的飞机气动参数辨识方法具有可行性,并对含噪声的飞行数据具有泛化性。