NASA结束长达16年的AIM地球高层大气探测任务

NASA结束长达16年的AIM地球高层大气探测任务 美国国家航空航天局（NASA）的中间层冰大气学（AIM）任务（如图）有助于 NASA 了解地球大气层和太空之间的边界区域。资料来源：美国国家航空航天局AIM 最初的计划任务期限为两年，但由于其科学回报率高而多次延期。虽然 AIM 多年来一直面临着各种障碍从软件故障到硬件问题但一支无比敬业的团队让航天器运行的时间远远超出了所有人的预期。2023 年 3 月 13 日，航天器的电池在连续几年性能下降后出现故障。他们曾多次尝试维持航天器的供电，但无法收集到更多数据，因此现在任务已经结束。科学贡献与发现位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的AIM任务科学家迭戈-詹切斯说："AIM致力于研究我们的大气层与太空之间的大气区域。AIM帮助人们了解这一区域，对于深入了解低层大气如何影响空间天气至关重要"。它们被称为"夜闪云"或"夜光云"，在夏季的黄昏时出现，通常出现在南北两极附近的高纬度地区。在执行这项任务之前，科学家们知道这些类型的云会随着纬度、季节和太阳活动的变化而变化，但不知道原因何在。启动这项任务的目的是通过测量云形成环境的热、化学和其他特性，了解这些变化，研究云形成的原因及其与气候变化的联系。2011 年 7 月 2 日，加拿大艾伯塔省埃德蒙顿上空出现夜光云。图片来源：NASA/Dave Hughes"NASA的AIM是一项非常成功的任务，"AIM首席研究员、弗吉尼亚理工大学教授斯科特-贝利（Scott Bailey）说。"它回答了一些核心问题，帮助我们了解夜光云和大气重力波是如何随时间和地点变化的。"多年来，AIM 取得了许多重大发现。迄今为止，这项任务所获得的数据已发表了近 400 篇经同行评审的论文。其中包括关于流星烟雾和火箭废气中的水蒸气如何产生这些云层、地球表面附近的事件如何引发云层变化以及大气层中的高冰如何导致夏季大气层中某些区域产生神秘的雷达回波等发现。随着任务的进展，科学家们意识到 AIM 的数据还可以用来研究空气中被称为大气重力波的起伏。这些波在大气层中传播动量和能量。它们将地球表面的天气事件与远离初始事件的大气扰动联系在一起，包括在大气的最上层，在那里它们会扰乱GPS信号。挑战与解决方案贝利说："我们遇到了很多困难，但我们仍然从 AIM 获得了大量数据，因为我们有一支非常优秀、英勇和勤奋的团队，他们每次都能挺过来。"AIM 的第一个障碍始于 2007 年发射后仅几个月，当时电信接收器开始出现间歇性故障。研究小组巧妙地利用无线电信号，对航天器进行了重新编程，使其能够以摩尔斯电码进行通信，从而使其在接收器停止工作后仍能保持通信。虽然与航天器的通信速度比原计划慢了数千倍，但 AIM 仍能进行测量，并将收集到的 99% 的数据发送回地球。此后不久，航天器再次遇到危及飞行任务的问题。航天器反复将自己送入安全模式，这实际上关闭了航天器，需要一系列耗时的任务来重新启动。但是，工程师们再次向航天器上传了新的软件，从而避免了这一问题，并使 AIM 保持正常运行。自此以后，新的软件补丁已经在航天器上防止了一千多起类似事件的发生。2019 年，AIM 的电池电量开始下降，但通过巨大的努力和智慧，任务运行团队维持了电池电量，使航天器能够继续返回数据。2023 年初，电池性能大幅下降，这意味着航天器无法定期接收指令或收集数据。遗憾的是，这个硬件问题无法远程修复，卫星最终于 2023 年 3 月停止收集数据。遗产与未来研究贝利说："我们很遗憾地看到 AIM 的寿命即将结束，但它能持续如此之久，实在令人惊叹。它为我们提供了有关夜光云和大气重力波的更多数据和见解，这超出了我们的预期"。虽然航天器已经看到了它最后的夕阳，但科学家们将在未来数年继续研究 AIM 的数据。至于航天器本身，它将慢慢失去轨道高度，并在 2026 年重返大气层时烧毁。科罗拉多州博尔德市大气与空间物理实验室的 AIM 副首席研究员兼高级研究科学家 Cora Randall 说："还有千兆字节的 AIM 数据有待研究。随着我们的模型和计算能力不断提高，人们将利用 AIM 数据集获得更多发现。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA研究极地热逃逸的PREFIRE任务即将发射

NASA研究极地热逃逸的PREFIRE任务即将发射 美国国家航空航天局（NASA）的 PREFIRE 任务与火箭实验室（Rocket Lab）合作，旨在利用立方体卫星研究地球极地的热损失。该任务计划于2024年5月从新西兰发射，旨在填补我们对极地地区在地球热平衡中的作用、影响全球气候模式和海平面预测的认识方面的重要空白。资料来源：美国国家航空航天局PREFIRE 任务提供的数据将提高我们对北极和南极如何帮助调节地球气候、极地冰川消失的机制以及海平面上升和海冰消失等相关问题的认识。美国国家航空航天局的 PREFIRE 任务将填补我们对地球有多少热量从极地流失到太空的认识空白。通过捕捉只有在太空中才能收集到的两极上空的测量数据，PREFIRE 将使研究人员能够系统地研究地球在远红外线中的热量排放其波长分辨率比以往任何传感器都要精细 10 倍。PREFIRE 的两颗小卫星如图所示为环绕地球飞行的艺术家概念图将测量地球两极地区向太空辐射的热量。这次任务的数据将为气候和冰雪模型提供信息。图片来源：NASA/JPL-Caltech北极和南极通过将最初在热带地区吸收的热量辐射回太空，帮助调节地球气候。但是，对于像北极这样的地区，60%逃逸到太空中的能量的光谱还没有被系统地测量过。要了解极地环境中哪些部分造成了热量损失，以及为什么北极变暖的速度是地球其他地区的 2.5 倍以上，就必须填补这一空白。除了帮助我们了解极地是如何充当地球恒温器的，PREFIRE 对这种热交换的观测还能提高我们对极地冰流失机制以及海平面上升和海冰流失等相关问题的认识。这些仪器将搭载在两颗完全相同的立方体卫星上，每颗立方体卫星搭载一个仪器，在异步、近极轨道上飞行。美国国家航空航天局和威斯康星大学麦迪逊分校共同开发了 PREFIRE 任务。位于南加州的喷气推进实验室为美国宇航局科学任务局管理该任务，并提供光谱仪。蓝峡谷技术公司建造了立方体卫星，威斯康星大学麦迪逊分校将处理收集到的数据。这次发射被火箭实验室命名为"准备，瞄准，PREEFIRE"，几周后将进行第二次立方体卫星发射任务。第二次发射被该公司称为"PREFIRE 和冰"，也将由一枚"电子"火箭从新西兰发射升空。美国国家航空航天局的发射服务计划选择火箭实验室发射这两个航天器，作为该局VADR（Venture-class Acquisition of Dedicated and Rideshare）合同的一部分。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA的航天器防火安全实验在最后一次任务Saffire-VI中结束

NASA的航天器防火安全实验在最后一次任务Saffire-VI中结束 由美国国家航空航天局格伦研究中心领导的 Saffire 系列实验在最后一次任务 Saffire-VI 中结束。它调查了太空中的火灾行为，以改进未来航天器的安全和设计。实验为更安全的深空探索提供了宝贵的数据。美国国家航空航天局克利夫兰格伦研究中心的首席研究员大卫-乌尔班（David Urban）博士和项目经理加里-鲁夫（Gary Ruff）博士自2016年首次启动以来，一直领导着俄亥俄州东北部的Saffire项目。在整个实验系列中，研究人员收集的数据将被美国国家航空航天局用于提高任务安全性，并为未来的航天器和宇航服设计提供参考。在之前的航天器火灾安全实验调查"Saffire-IV"中，未载人的天鹅座货运飞船内的织物样本被烧毁。资料来源：美国国家航空航天局"要多大的火，船员们的情况才会变得糟糕？"乌尔班说。"这种工作是针对地球上所有其他有人居住的建筑楼房、飞机、火车、汽车、水雷、潜艇、轮船进行的，但在 Saffire 之前，我们还没有对航天器进行过这种研究。"与之前的 Saffire 实验一样，Saffire-VI 也是在已经离开空间站的无人居住的天鹅座航天器上的一个单元内进行的，以确保轨道实验室的安全和更具代表性的飞行环境。不过，这次实验的最后迭代是独一无二的，因为试验装置中产生的氧气浓度更高，压力更低，可以模拟载人航天器内的条件。在前往国际空间站的 NG-19 号补给任务结束时，美国国家航空航天局在诺斯罗普-格鲁曼公司的天鹅座货运飞船内点燃了 Saffire-VI 的最后一组太空火灾实验。Saffire，即航天器火灾安全实验，是一个由六项调查组成的系列实验，旨在深入了解火灾是如何在太空中滋生和蔓延的。这项研究尤为重要，因为它将为未来飞往月球和火星的航天器设计提供参考。资料来源：美国国家航空航天局在 19 次 Saffire-VI 试验过程中，NASA 团队和诺斯罗普-格鲁曼公司的同行对空气条件进行了各种调整。然后，他们在有机玻璃、棉花、Nomex 和低速固体易燃边界织物等材料上点燃火焰。装置内的珠状金属丝点燃了这些材料。"Saffire 流动装置是一个风洞。我们推动空气通过它，"Ruff 说。"一旦测试条件设定好，我们就通过一根细线通电，然后材料就会点燃"。在Saffire 流动装置外部的远程传感器收集有关天鹅座飞行器内发生的情况的数据的同时，飞行器内的摄像头允许研究小组观察火焰。图像和信息都是实时收集的，然后发送到地球供科学家分析。"实验中会得到一个热释放率和燃烧产物释放率，"Ruff 说。"可以将这些数据作为模型输入，预测载具中会发生的情况。"在下一个十年的探索和科学任务中，宇航员将飞向更深的太空和尚未探索过的地点。虽然"Saffire"实验已经结束，但美国国家航空航天局已经吸取了宝贵的经验，并收集了大量有关火灾行为的数据，这些数据将有助于该机构设计更安全的航天器，并完成其雄心勃勃的未来任务。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA为未来推进六项先锋太空技术

NASA为未来推进六项先锋太空技术 艺术家概念拼贴画，突出了 2024 年 NIAC 第二阶段获奖者为未来可能的任务提出的新颖方法。图片来源：NASA，左起Edward Balaban、Mary Knapp、Mahmooda Sultana、Brianna Clements、Ethan SchalerNIAC 第二阶段概念研究将获得高达 600,000 美元的资金，用于在未来两年内继续开展工作，解决剩余的关键技术和预算障碍，并为今后的发展铺平道路。第二阶段完成后，这些研究将进入最后的 NIAC 阶段，从而获得更多资金和开发考虑，成为未来的航空航天任务。华盛顿NASA总部的NIAC项目执行官约翰-尼尔森（John Nelson）说："这些多样化的、类似科幻小说的概念代表了第二阶段研究的一个奇妙类别。我们的NIAC研究员从未停止过惊奇和灵感，这一类研究无疑为NASA在未来的可能性方面提供了很多思考的空间"。入选 2024 年 NIAC 第二阶段奖项的六个概念分别是：流体望远镜（FLUTE）：启用下一代大型空间观测站 将利用离子液体的流体塑形技术在太空中建立一个大型光学观测站。这些太空观测站有可能帮助研究美国宇航局最优先的天体物理学目标，包括类地系外行星、第一代恒星和年轻星系。FLUTE 研究由美国宇航局位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心的 Edward Balaban 领导。脉冲等离子火箭：人类到火星的快速穿越 这是一种创新的推进系统，它依靠裂变产生的等离子体包提供推力。这种创新系统可以大大缩短地球与太阳系任何目的地之间的旅行时间。这项研究由位于亚利桑那州斯科茨代尔的豪氏工业公司（Howe Industries）的布里安娜-克莱门茨（Brianna Clements）领导。长波长大天文台（GO-LoW）可能会改变美国国家航空航天局（NASA）进行天文学研究的方式。这个超大型星座低频射电望远镜使用数千颗自主小卫星，能够测量系外行星和宇宙黑暗时代发出的磁场。GO-LoW由位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院的玛丽-克纳普领导。放射性同位素热辐射电池发电装置正在研究新的空间电源，其运行效率可能高于美国航天局的传统发电装置。这项技术可使未来无法携带笨重的太阳能或核能系统的小型探索和科学航天器成为可能。这项发电概念研究来自纽约罗切斯特理工学院的斯蒂芬-波利。FLOAT：轨道上的柔性悬浮 这是一个月球铁路系统，在月球上提供可靠、自主和高效的有效载荷运输。该轨道系统最快可在 2030 年代支持可持续月球基地的日常运营。伊桑-沙勒（Ethan Schaler）在美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室领导着 FLOAT 项目。外星球探索科学工艺 将量子点传感器分布在太阳帆的整个表面，使其成为一个创新的成像仪。量子物理学将使美国国家航空航天局能够通过研究量子点如何吸收光线来进行科学测量。通过利用太阳帆的面积，它可以让更轻、更具成本效益的航天器携带成像仪穿越太阳系。ScienceCraft由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的Mahmooda Sultana领导。美国国家航空航天局空间技术任务局为 NIAC 计划提供资金，因为该计划负责开发该局新的跨领域技术和能力，以实现其当前和未来的任务。要了解有关 NIAC 和 2024 年第二阶段研究的更多信息，请访问网站： ... PC版： 手机版：

NASA创造历史的OSIRIS-REx任务荣获罗伯特·戈达德纪念奖杯

NASA创造历史的OSIRIS-REx任务荣获罗伯特·戈达德纪念奖杯 美国宇航局的 OSIRIS-REx 小行星样本返回任务。来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心获奖团队于 2024 年 3 月 22 日在华盛顿希尔顿酒店举行的第 67 届罗伯特-H-戈达德纪念晚宴上领奖。OSIRIS-REx（起源、光谱解读、资源识别和安全岩石探测器）团队包括位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心、位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德-马丁公司、位于亚利桑那州图森市的亚利桑那大学和位于亚利桑那州坦佩市的KinetX公司。该奖杯是国家太空俱乐部的最高荣誉，每年颁发给为美国在宇航或火箭领域的领导地位做出重大贡献的个人或团体。位于华盛顿的美国国家航空航天局总部行星科学部主任洛里-格莱兹（Lori Glaze）说："OSIRIS-REx团队成功地将小行星贝努（Bennu）样本送达地球，将为未来几代人带来重要的科学发现。我很高兴看到任务团队的成就得到了罗伯特-H-戈达德纪念奖杯的认可。"2023年9月24日星期日，美国国防部犹他州测试和训练场，美国宇航局OSIRIS-REx任务的样本返回舱在沙漠中着陆后不久。该样本由美国宇航局的OSIRIS-REx航天器于2020年10月从小行星贝努采集。图片来源：NASA/Keegan Barber继2016年发射之后，OSIRIS-REx任务于2020年10月20日成为美国首个接触小行星并捕获样本的航天器，并于2023年9月24日成功将样本送回地球，再度书写了美国航天史。该样本来自古老的小行星"贝努"，是迄今为止运送到地球的最大的小行星样本，它将使全世界的研究人员得以一窥太阳系的最初时代，深入了解行星的形成和导致地球生命的有机物的起源。航天器收集的数据加上未来对本努样本的分析，也将有助于我们了解可能撞击地球的小行星。OSIRIS-REx 飞行任务对本努进行了前所未有的厘米级测绘，其精确度超过了其他任何行星体，并创造了三项吉尼斯世界纪录：航天器绕行的最小物体、小行星的最近轨道以及任何行星体的最高分辨率卫星地图。"OSIRIS-REx任务改写了美国太空探索的历史，"NSCF总裁Joe Vealencis说。"航天器收集的数据，加上我们尚未从它带回的样本中发现的一切，意味着科学家和工程师们将在未来的岁月里从这次任务中获益"。在成功返回样本之后，OSIRIS-REx 航天器更名为 OSIRIS-APEX，现在将进入一项扩展任务，即在2029年访问和研究近地小行星阿波菲斯。OSIRIS-REx 的成功离不开来自政府和任务合作伙伴的 1000 多人的独特贡献，如亚利桑那大学的科学负责人、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的项目团队、美国国家航空航天局约翰逊航天中心的策划团队、洛克希德-马丁公司的航天器设计、运营和回收、KinetX 公司的制导和导航以及联合发射联盟的发射提供商。OSIRIS-REx是NASA"新前沿计划"的第三次任务，由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心为华盛顿NASA总部的科学任务局管理。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA的"Psyche"探测任务启动了未来型电动霍尔推进器

NASA的"Psyche"探测任务启动了未来型电动霍尔推进器 途中，NASA 利用 Psyche 测试了基于激光的深空通信。该飞行器从近1000万英里外向地球发射了通信激光，这在美国宇航局尚属首次。预计到 2029 年，它将到达它的目标和同名的 Psyche 小行星，并将围绕它运行两年，观察并向 NASA 发回数据。科学家怀疑"Psyche"实际上是一颗行星的初核，也被称为"planetesimal"。对于美国国家航空航天局（NASA）来说，离子推进技术既相对较新，又相当古老。早在美国宇航员首次飞往月球之前，NASA 就已经开始研究这项技术，并于1964 年试射了第一台离子推进器。离子推进器没有活动部件，而是通过激发氙粒子产生推力，将它们推出推进器。离子推进器有很多种，包括 Psyche 所使用的磁霍尔推进器。2018 年，Psyche 的航天器总工程师撰文详细解释了这些推进器与其他离子推进器以及电弧喷射器和微波推进器等其他类型推进器之间的区别。美国国家航空航天局首次使用离子推进器作为航天器的主要推进器是在 1998 年的"深空 1 号"任务中，该任务专门测试"未来星际飞行任务的各种先进技术"。2007 年，"黎明"号成为美国宇航局"首个专门用于科学研究"的使用离子推进器的飞行任务，一直飞到它用于定向推进器的燃料肼耗尽为止。没有了这些燃料，它就无法掉头与美国国家航空航天局（NASA）保持联系。离子推进器的威力还不足以从地球上发射火箭，但随着时间的推移，它们仍然可以达到非常高的速度。目前，美国宇航局称"Psyche"号的速度为每秒23英里，约合每小时84000英里，最终将达到每小时124000英里。像"Psyche"这样的推进器一般都很有用，因为它们没有活动部件，所以经久耐用，而且使用的燃料较少，所以重量较轻，可以用在较小的航天器上。另外，它们打开时的外形看起来很酷。 ... PC版： 手机版：