科學應用領域進展
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NASA深空門戶概念科學研討會

時間:2018-09-11  來源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

(本文使用NASA召開研討會時的名稱“深空門戶”)

20182月底,NASA在科羅拉多州丹佛主辦了為期三天的深空門戶概念的科學研討會,研討主題包括:艙外載荷、壓力艙內載荷、接收與存儲行星樣品、遙控機器人科學任務、利用門戶平臺作為立方星通信站、支持/服務月球著陸和/或獨立衛星科學任務。不是全部主題與科學領域相關,許多是交叉學科。研討會主要展示、討論、研究地月空間的各種概念、方法、能力和創新技術,以促進未來科學發現。

本研討會的目的是討論基于深空門戶可以開展哪些科學項目,初步確定需要哪些儀器來獲取科學數據。一些科學項目可能需航天員,另一些人卻可以利用深空門戶提供的設施(例如,電力和通信)自主運行。深空門戶整個生命周期里能夠在月球軌道之間進行轉移,以最大化科學探索。動力與推進單元、居住空間、貨運艙、以及氣閘艙將在SLS和獵戶座的任務早期進行交付。將利用科學氣閘艙和艙外機械臂在深空門戶內外轉移貨物(例如,樣品返回罐、長期塵埃采集器等)。艙外載荷可以掛載到多個可視方向。

研討會各分會場的主題包括:天體物理、空間生命與物理科學研究與應用SLPSRA、月球與行星科學、地球觀測、太陽物理、未來潛在能力、支持載人探索、軌道、交叉領域等。各分會場的研討內容如下所列。

天體物理:基礎物理

? 深空門戶小型高能望遠鏡實驗

? 基于行星際激光測距的基本重力測試

? 深空量子鏈路

? 地月空間軌道時鐘比對與分布信標

? 基于深空門戶的時間、測量和基礎物理

? 暗能量和引力實驗探測器與探路者

? 低能宇宙線:基于深空門戶的輻射環境研究與天體物理

天體物理:天體物理

? 深空門戶微角秒天文望遠鏡

? 月球掩星探測器LOX:將月球作為下一代核天體物理學研究的平臺

? MoonBEAM:利用近地軌道以遠的伽馬射線暴探測器開展引力波天文學

? 研究宇宙黎明的平臺:深空門戶低頻射電望遠鏡

? 將地球作為外行星:適居星球光譜監測

天體物理:望遠鏡組裝與服務

? 進行系外行星成像和表征的大型望遠鏡在軌組裝

? 基于深空門戶維護大型空間望遠鏡

? 鸚鵡螺號(Nautilus)深空天文臺:用于銀河系生命特征搜尋的巨型分片式空間望遠鏡陣列

? 深空門戶設施支持的星影組裝

天體物理:低頻望遠鏡與月面遙控機器人

? 深空門戶月面遙控機器人支持的月球背面空間科學探索

? 深空門戶對于低頻射電干涉環境的重要性

? 從深空門戶對月球背面低頻射電望遠鏡進行遙控機器人部署與運行

? 深空門戶氫宇宙學:低頻射電望遠鏡數據分析流

? 深空門戶支持的月球背面的射電陣列探路者

 

SLPSRA:討論和定義深空門戶輻射環境

? 深空門戶支持的空間輻射和等離子體研究

? Alamos:國際合作深空空間環境監測

? 輻射環境自主監測AMORE和航天員加強SPE保護的個人系統PSYCHE

? 深空門戶高精度測量飛行器內部中子環境

? 將深空門戶作為試驗平臺研究風化層對長期暴露空間輻射下植物生長的輻射防護效應

SLPSRA:討論深空門戶輻射對基因的影響

? 利用深空門戶研究空間輻射造成的DNA損傷及其修復機制

? 利用深空門戶研究外太空輻射導致的極端微生物變化

? 在近地空間以遠開放空間測試生命形式的生存能力

? 深空輻射對藥物的影響

? 將深空門戶作為平臺,利用生物培養系統研究輻射和微重力協同誘導組織退化

? 深空環境生物效應研究的思考

? 深空門戶生命科學載荷關鍵問題

? 探索低劑量輻射在誘導心血管疾病表觀遺傳調節異常方面Piwi/piRNA的作用

? 深空輻射與失重對細胞和器官功能的協同和疊加效應

? 深空門戶上的輻射實驗MARE

SLPSRA:將十年調查和空間生物科學計劃結合起來調整深空門戶的科學研究

? 深空空間生命與物理科學:從觀察者角度來看十年遠景

? 深空門戶科學機遇

? 利用深空門戶平臺進行生命科學實驗的重要意義

? 將植物作為深空探索計劃的一部分

? 基于深空門戶的空間生物學模型生物研究,促進科學發現和推動載人空間探索

SLPSRA:討論深空門戶對航天員的生活影響

? 探測任務跨學科研究的系統識別工具

? 深空環境對人類免疫、應激和損傷、健康和行為生物特征的影響

? 多年探測任務航天食品的長期穩定性

? 深空飛行:自主運行對航天員表現的挑戰

? 深空飛行對人類的認知、行為健康、行為生物特征的危險影響

? 深空門戶TRI-Worthy項目

? 優化人類行為的宜居性研究

? 深空門戶任務期間利用光學斷層掃描OCT技術進行視網膜評價

SLPSRA:深空門戶的研究需求

? 支持深空門戶的前沿科學研究

? 利用自主生物微納衛星進行深空探索

? 運用跨學科方法改進溝通問題的創新方法,地月空間旅行期間心理學方法來緩解交流障礙

? 深空門戶海藻生命支持系統在軌基礎研究和應用

? 深空門戶生物箱(BioBox):深空小型多功能生物設備套件原位實驗與分析

? 深空探索半自動嚙齒動物棲息地

? 深空門戶花園——深空探索食品生產設施原型

? 多功能生命支持系統技術演示

? 用于生命科學研究和遠程醫療應用的通用樣品制備與生物試驗自動化微流體平臺

SLPSRA:推進深空門戶科學概念發展

? 利用工程化和編程化生物學實現一個自我復制太空工廠

? 密閉空間廢物循環

? 深空門戶低重力生物系繩實驗

? 利用深空門戶平臺的人造重力外部實現技術評價

? 利用LSH(Linear Sled - Hybrid)方法將人造重力用于載人深空門戶任務

? 深空門戶生物觀測臺

 

月球與行星科學:艙外載荷

? 月球觀測:月表連續監測以約束撞擊通量

? 月球軌道天體攝影帶來的好處

? 深空門戶上的月面撞擊監測設施

? 利用深空門戶測繪資源并捍衛地球

? 光學顯微流星探測器

? 月球揮發物系統動力學:深空門戶支持的觀測

? 月球揮發環境聯合觀測SOLVENT

? 利用深空門戶主動拍攝進行月球冰探測與繪圖

? 利用深空門戶微波輻射計進行月球熱流測量

? 深空門戶進行科學探測全月地形測繪

? 基于深空門戶研究塵埃撞擊地球和月球

月球與行星科學:立方星

? 進行月球水資源探測的微納衛星子系統任務設計與遴選

? 利用深空門戶作為月球軌道部署立方星的平臺

? 掩星和三角測量相機OcTriCam (Occultation and Triangulation Camera)立方星

? 從深空門戶探測近地天體

月球與行星科學:近地天體科學

? 用于小行星著陸器和材料加工與制造的低重力離心設施

? 深空門戶回收站任務

? 低成本小行星樣本返回任務

? 利用深空門戶搜尋近地天體

月球與行星科學:遙操作機器人

? 深空門戶促進行星外殼探索:到達東方海的一項人/機探索設計參考活動

? 科學探索遙現場和深空門戶配置

? 由于帶寬限制導致的深空門戶低延遲遠程遙控機器人操作約束

? VR模擬試驗臺:為深空門戶改進月面遙控機器人

? CRAFT:未來探測車與航天員的協作技術

月球與行星科學:采樣

? 深空門戶與PHASR漫游車支持的月球科學

? 深空門戶支持的加拿大月球機器人探索科學目標

? 利用深空門戶進入月球背面并實現人工輔助采樣返回

? 遙操作機器人著陸器月球樣品返回任務

? 深空門戶低延遲遙操作機器人樣品返回與生物分子測序

? 深空門戶支持的低成本行星探測任務

? 利用深空門戶通信中繼與人工輔助樣品返回

? 深空門戶作為先進管理概念的試驗臺

? 月球:太陽系采樣返回任務對外星生物檢查期間的一個100%隔離屏障

? 深空門戶的先進行星保護

? 利用深空門戶支持全月采樣返回和生命探測研究

? 深空門戶居住艙集成科學手套箱Glovebox

? 為深空門戶居住艙實體模型地面測試開發科學程序

? 利用可居住氣閘艙的宜居氣閘轉移接口作為模塊化低容量科學氣閘艙

? 利用儀器作為載人探測期間的應用科學和多功能工具:一個深空門戶XRD/XRF示范

? 利用深空門戶接收和處理行星表面材料的多功能接口裝置進行科學研究和資源評估

月球與行星科學:月面儀器部署

? 利用深空門戶飛船部署的可重用著陸器進行全月熱流繪圖

? 深空門戶作為月球熱流實驗的部署平臺與通信中繼

? 利用深空門戶進行月震研究

? 月面靜電塵埃輸運原位測量

? 月面磁場測量科學調查

? 利用深空門戶增強月面返回任務

 

對地觀測:艙外載荷

? 深空門戶火山云與氣溶膠監測儀VOLCAM

? 監測地球輻射收支

? DSCOVR進行深空地球觀測

? 從月球附近監測地球輻射收支

? 利用深空門戶上的HyCalCam進行地球科學成像儀輻射校正

? NRHO軌道進行地球大氣和海洋差分吸收激光雷達和雷達遙感的概念研究

? 深空門戶生態系統觀測站

? 地球觀測科學:從深空門戶監測植被動態變化

? 地球復雜云和輻射過程演化:深空門戶獨特視角

? 研究地球與外行星的月球軌道器

? 地球的陽光鏡面反射

? 月球軌道的地球微波輻射計

? 深空門戶月球對地氣溶膠成像儀ELLI

? 從深空門戶進行地球熱紅外成像

? 地球時域半球感知反射輻射計EARTHS

? 深空門戶閃電繪圖儀DLM——從地月空間軌道觀測地球高緯閃電,監測全球變化與雷暴過程

? 地球伽馬射線閃多波段全球觀測

? 可調光導圖像處理快照高光譜成像儀TuLIPSS(進行地球與月球觀測)

 

太陽物理:艙外載荷

? 地月空間可更換太陽物理觀測臺CLIOH:深空門戶用于技術開發與載荷研究的太陽可視平臺

? 深空門戶月球軌道太陽起源探測器LunaSOX

? 深空門戶太陽日冕儀

? 太陽X射線與伽馬射線成像光譜儀

? 利用Lyman-α發射線測量進行太陽風與全日球層診斷

? 日球層內物理過程的射電成像光譜儀

? 基于地月空間軌道的地球空間成像

? 利用月球軌道深空門戶進行全球磁層成像

? 利用深空門戶進行地冕成像

? X射線觀測磁層:月球X射線觀測臺LXO

? 利用深空門戶監測地球與月球的物質流失

太陽物理:塵埃等離子體——微小顆粒

? 利用深空門戶加強對日球塵埃動力學的理解

? 深空門戶在軌塵埃監測

? 長期暴露平臺LDEP

? 深空門戶太陽風樣本采集

? 利用深空門戶進行宇宙塵埃分析直接研究彗星與小行星特征

? 深空星際塵埃采集器DISC

? 從深空可能采集宇宙塵埃的相位差X射線納米斷層掃描分析可以學到什么?

太陽物理:空間天氣

? 從地月空間深空門戶進行空間天氣研究與運行觀測

? 利用深空門戶周圍的分布式郎繆兒探針進行飛船充電與空間環境監測的系統

? 深空天氣預測與科學儀器

? 利于深空門戶構建深空空間天氣預報能力

? 空間天氣鉆石SWx?(Space Weather Diamond):十倍改進實時預報

? 評估空間天氣體系結構以支持到月球和火星的載人深空探測

? CCMC(Community Coordinated Modeling Center)的空間天氣研究與預報能力

? TempeDenver:宇宙線望遠鏡探測輻射效應CRaTER

? 實時穿透粒子分析儀PAN

? 高能粒子與中子的劑量譜DoSEN

? 自由空間太陽粒子事件與中能銀河宇宙線環境的高精度測量

? 為航天員預報深空空間天氣危害

? 空間環境日趨嚴峻:從歷史上弱太陽磁場增強的銀河宇宙輻射,在太陽歷史上仍然產生強烈的太陽粒子事件

? 下一代快中子探測器Mini-FND空間探索

? 中微子探測器深空測試

太陽物理:立方星與小衛星

? 深空門戶支持的太陽物理射電觀測臺

? 利用深空門戶建立下一代太陽物理研究網格

? 深空門戶的下一代空間天氣探測機遇

? 地球磁尾的磁場和高能粒子調查研究

? 深空門戶支持的原位環境監測與科學調查

 

軌道

? 通過定期進入地球以外軌道實現科學突破

? 支持深空門戶地月自由返回周期軌道

未來的潛在能力

? 超越深空門戶的可能研究

? Ixion小行星:用于近地與深空門戶的一個實驗居住平臺

? 利用靈活的通用艙進行載人空間探測任務

? 深空門戶自主科學運行技術

? 靈巧工具管理系統:未來的必要努力

? 深空門戶激光輔助金屬絲增材制造系統

? 應用星際供應鏈科學建模的深空門戶遠程在軌制造應用

? 充氣著陸裝置技術INFLATE

? Antaeus II:深空門戶行星檢疫設施

 

支持載人探索科學

? 深空門戶月面運行支持與遙操作將月面物資轉移到下一著陸點

? 利用深空門戶開發一個月面設施

? 深空門戶:到火星的下一里程碑

 

交叉:艙外載荷

? 研究飛船涂層、材料、深空環境元件長期暴露效應的實驗平臺

? 艙外長期材料儀器研究觀測臺

交叉:遙操作機器人與利用深空門戶進行無約束科學操作

? 望遠鏡在軌服務

? 利用深空門戶深空探測機器人進行科學立方星與微小衛星部署的優勢

? 立方星部署

? 深空門戶機械臂:加拿大對全球探索路線圖GER的潛在貢獻

? 月球著陸器部署

? 軌道與月面設備遙操作機器

? 載人探測與科學高速率激光通信

? 軌道與月面設備通信中繼

交叉:艙內載荷

? 艙內載荷概覽

? 空間環境

? 艙內工具設計標準

 

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