הגבול להנדסה של Comet ו- האסטרואידים Return

בהיררכיה של מאמצי חלל עמוקים, כמה הישגים מתאימים לעקשנות הטכנית של מדגם החזרה מ באקט או אסטרואיד.המבצעים האלה דורשים חללית לנסוע מאות מיליוני קילומטרים, התכנסות עם גוף לעתים קרובות לא גדול יותר מאשר בלוק עיר, לאסוף חומר prise מן פני השטח או תת-קרקעי, ולאחר מכן לספק את המטען הזה בבטחה לכדור הארץ.

אתגרים מרכזיים בעיצוב Spacecraft עבור משימות החזרה

תכנון חללית עבור החזר דגימה שונה ביסודו מבניין מעבורת או אדמה. החללית חייבת לבצע שלבים בסיכון מרובים: מעבר חלל עמוק, מפגש מדויק, אינטראקציה פני השטח, רכישה מדגם וכילה, עלייה, כדור הארץ, וחזרה אטמוספרית.כל שלב מציג מצבי כשלים כישלון חד-נקודות יכול לעשותם.

תחזיות סביבתיות של גופים קטנים

כוכבי הלכת והסטרואידים תופסים סביבה קשה ומשתנה.Spacecraft חייבים לשאת תנודות טמפרטורה קיצוניות כפי שהם עוברים דרך מסלולים שמביאים אותם קרוב לשמש ולאחר מכן רחוק לתוך הקר של חלל עמוק על פני השטח, טמפרטורות יכולות לנוע בין יותר מ -100 ו- #176; C ישירות לשמש מתחת -150 ו- #176; C בצל הוא דאגה נוספת: חלקיקים אנרגטיים מהשמש והקוסמטיים יכולים לנוע בין אטומים, כמו גם על פני השטח האטומים איטיים, או אטומים, לעתים קרובות, כמו אטומים, כמו אטומים, או אטומים, כמו גם על פני השטח האטומים, כמו אטומים, לעתים קרובות, כמו אטומים אטומים אטומים אטומים אטומים, או אטומים אטומיים.

איסוף ושמירת האינטגרליות

איסוף מדגם הוא רק חצי הקרב.חומר שנאסף חייב להיות מאוחסן באופן שישמור על הערך המדעי שלו במהלך החודשים או שנים של המעבר בחזרה לכדור הארץ. זיהום הוא דאגה עיקרית: הדגימה חייבת להיות מבודדת מגזמות מחוץ לחלופה, מעומסי ניקוי, חייב להיות מתקני דליפה מיוחדים, ומכל חומר ביולוגי שעלולים להתפשר על ניתוחים עתידיים של חיים חסימת גז עם מיכלים מלאים, או חסימתם, יש צורך גם לעמוד בשרירים, כדי לעמוד בשרירים, או לעמוד בטמפרטורות נקיות, או לעמוד בשרירים, יש צורך, או חסויפות, יש צורך, או חסומים, כדי לעמוד מול מחסנים, יש צורך, או חסימתם, כדי לעמוד מול זעזועים, או חסימתם, יש צורך, או חסומים, כדי לעמוד מול זעזועים, או חסומים, או חסומים, אשר יהיו מספיק, כדי לעמוד בתקני ניקוי רחבים, אשר יהיו מספיק, כמו גם זעזועים, או חסימתם של זעזועים, אשר יהיו מספיק, ללא זעזועים, כדי לעמוד מול זעזועים, ללא זעזועים, כמו גם זעזועים, אשר עלולים, כמו כן, כמו גם זעזועים, כמו כן, או חס

פעולות אוטונומיות וזמן עיכובים

עיכובים תקשורתיים בין כדור הארץ לבין חללית ליד אסטרואיד או באקט יכולים להיות כמה דקות עד עשרות דקות, בהתאם למרחק.זה הופך את השליטה מרחוק בזמן אמת על אימפולסיבית לתמרונים קריטיים כגון נחיתה, דגימה, ועלייה.החללית חייבת להיות בעלת שולי גבוה של אוטונומיה, כולל על סיכן והימנעות, הדרכה וניווט יחסית ליעד, ויכולת לבצע דגימה ללא הפרעה, במיוחד, כי אין צורך במקרים של רצף של הדבקה לוגי, אם לא ניתן למנוע רצף של פגום, אם הוא מרתיעה, אם הוא מרתיעה, אם הוא מרתיעה, במיוחד, אם הוא מרתיעה, אם הוא מרתיעה, כי הוא מרתיעה, כי הוא מרתיעה, כי הוא מרתיעה, אם הוא מרתיעה, או מרתיעה, אם ניסיון, אם הוא מרתיעה, אם הוא מרתיעה, או מרתיעה, או מרתיעה, או מרתיעה, או מרתיעה, כי הוא מרתיעה, אם לא יכול למנוע רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של רצף של

המונחים: Sample Returncraft

כל תת-מערכת על חללית החזרה מדגם חייבת להיות מתאימה לפרופיל המשימה הספציפי.תהליך העיצוב חייב לאזן מסה, כוח, בקרה תרמית, אמינות ועלות תוך כדי התאמה לדרישות הייחודיות של פעילות גוף קטן.

הפשטות והניווט

ניווט טרום-דיוק הוא סלע של כל משימה להחזרת הדגימה.מערכת ההנעה חייבת להיות מסוגלת לספק פיסות אימפולס דק מאוד לגישה ותחזוקת תחנה, כמו גם תמרונים גדולים יותר לתיקון מסלול וההתוויה החוזרת.ביפרופ' ביפרופילנט ומונופרופילנט של מערכות הנעה כימית חזקה של נאס"א, אך הדחף החשמלי הוא יותר ויותר לטובת הדחף הספציפי שלה, המאפשרת יותר ויותר לחזרות מדויקות של ה-AX, כמו גם על פני השטח, כמו גם על ידי תמיכה מהירה, כמו גם על פני השטח, כמו גם על ידי כוחות הנעה בטוחה של נאס"א, כמו גם על ידי הדחף של נאס"א, כמו גם על ידי הדחף של נאס"א, כמו גם על פני השטח, כמו גם על ידי הדחף של מערכת ההנעה, כמו גם על ידי כוחות הנעה, כמו גם על ידי כוחות הנעה אלקטרו-ידי מנועים מאובטחים של נאס"א, כמו גם על ידי HP, כמו גם על ידי כוחות הנעה בטוחה, כמו גם על ידי כוחות הנעה מופעלת אוויריתיחה מדויקת, כמו גם על ידי הדחף של נאס"א, כמו גם על ידי דחף חשמלי, כמו גם על ידי סריקה בטוחה של נאס"א, כמו

ניווט מבוסס על חיישני אופטיים ו לייזרים.החללית חייבת לבנות מודל מפורט של גוף היעד מרחוק, ואז לחדד את המודל הזה במהלך הגישה. מצלמות אופטיות, LIDAR (Light Detection and Ranging), ולפעמים מכ"ם משמשים למיפוי טופוגרפיה, לזהות אתרי דגימה בטוחה, ולעקוב אחר המיקום של החללית ביחס לגוף.

טכנולוגיות מפחידות

השיטה שנבחרה לאיסוף דגימות תלויה במידה רבה בטבע המטרה ובסוג החומר הרצוי.למטה הן האסטרטגיות הדגימה העיקריות אשר טסו או נמצאים תחת פיתוח:

  • (FLT:0)Touch-and-Go (TAG) Sampling:FLT:1 טכניקה זו, בשימוש על ידי OSIRIS-REx של נאס"א ו- JAXA's Hayabusa2, כוללת את החללית לרדת אל פני השטח, יצירת מגע קצר, ולאחר מכן חזרה מיד ראש מדגם (לעתים קרובות מכשיר שפוצץ גז חנקן כדי לבודד את הפילטרים) ולצמצם את הפילטרים.
  • (FLT:0) עיבוד מכניזם עבור דגימות משנה: FLT:1 עבור משימות הדורשות חומר מתחת לשכבת פני השטח מזג האוויר, תרגיל רוטר או percussive ניתן לפרוס.התרגיל הוא מורכב יותר מאשר TAG כי זה דורש עוגן על פני השטח כדי להגיב על לוח המחט.
  • (FLT:0)Contamination Prevention Systems:FLT:1) יש לתכנן את כל מנגנוני הדגימה כדי למזער את זיהום האוויר.זה כולל שימוש בחומרים עם גזים נמוכים, שמירה על נתיבי דגימה נקיים, ולחסום את מיכל המדגם מיד לאחר רכישת.משימות רבות להשתמש במנגנון כפול מכסה כפול או פעמונים גמישים הממוטטים כדי לאטום את המכולה.
  • (FLT:0) חומרים ל-Surprise Regolith ו- Ice:BuildFLT ( 1 for Comets), שבו פני השטח עשויים לכלול תערובת של אבק, קרח ותרכובות אורגניות, מנגנונים דגימה חייבים להכיל מגוון של תכונות מכניות.

שליטה על הסביבה הקיצונית

ניהול תרמי הוא נהג עיצוב קריטי.החללית חייבת לשמור על הרכיבים הפנימיים שלה בטווחי טמפרטורה הפעלה תוך חשיפה לסביבה התרמית הקיצונית של חלל עמוק וסביבת גוף היעד.עבור פקד תרמי באמצעות בידוד רב-שכבות (MLI), קורנטורים, צינורות חום הוא תוספת על ידי תנורי חום פעילים, ובמקרים מסוימים, כינורות עבור מכשירים הדורשות טמפרטורות נמוכות.

חזרה ו-Reentry Systems

הרגל החזרה של המשימה היא ככל הנראה המטמון העצבי ביותר.החללית חייבת לנתק קפסולת כניסה המכילה את הדגימה, ולאחר מכן לבצע תמרון דה-השטוש כדי להבטיח שהקאפסולה נכנסת לאטמוספירה של כדור הארץ בזווית הנכונה ובמהירות.הקאפסולהHF חייבת להיות מצוידת עם מגן חום המסוגל לשרוד טמפרטורות מעל 2000 ו- #176;C במהלך כניסה אטמוספרימית כגון תכולת פחמן-אוויר (APT-אוויר) לשימוש איטי של פליטה).

אמינות ו Redundancy

בהתחשב משך ארוך ותחומי גבוה של משימות החזרה מדגם, הנדסה אמינות היא רבת חשיבות. מערכות תת-מערכת קריטיות משוכפלות לעתים קרובות (מעבדים מקודמים, משדרים, מניעים), עם זאת, מגבלות המוניות מונעות שכפול מלא של כל רכיב, כך ניתוח של סחר-off מבוצע כדי לזהות כשלים חד-פעמיים, ולצמצם אותם באמצעות תכנון.

דוגמאות למשימות העבר והעתידיות

קהילת ההנדסה צברה ניסיון רב ערך מהמשימות שכבר הטסו.כל משימה דחפה את מצב האמנות באזורים ספציפיים.

נאס"א: כוכב הלכת 81P / Wild 2)

הושק בשנת 1999, סטארק הייתה המשימה הראשונה להחזיר חומר מחוץ למערכת כדור הארץ-מון.זה השתמש באספן מלא אווירל כדי ללכוד חלקיקי אבק באטרי במהלך זבוב מהיר במהירות גבוהה של Wild 2.הדגימה חוזרת חזרה לכדור הארץ בשנת 2006.

JAXA's Hayabusa ו- Hayabusa2 (Asteroids Itokawa ו-Rruugu)

JaxA's Hayabuguusa (2003-2010) היה פורצת דרך שהתגברה על בעיות טכניות חמורות, כולל גלגל תגובה כושל ובעיות מנוע, להחזיר מדגם זעיר מאיטואווה.זה אישר את ההנעה של יון בחלל עמוק והשימוש ב- TAG sampling.Hyabusa2 (2014-2020), הביא מדגם גדול בהרבה (מעל 5) מ-Ric אסטרואידים הוכיחו את ההשפעה הנמוכה של ה-RyGMAGFreative) ו-Tratratemi-T.

נאס"א OSIRIS-REx (Asteroid Bennu)

OSIRIS-REx, אשר הושק בשנת 2016, ביצע דגימת TAG על בנו בשנת 2020 והוא אמור לספק את הדגימה שלו בשנת 2023. Bennu הוא אסטרואיד שפשף-pile עם משטח מאוד מחוספס, מה שחייב את המשימה להעריך מאות אתרי דגימה פוטנציאליים.החלל השתמש ב- TAGSAM (Touch-Go-Go-Go Model Mechanism) כי חנקן גז ל-Ric כדי למיפוי סטנדרטי של מערכות ההפעלה של חנקן ל-OL.

משימות עתידיות על Horizon

מספר משימות החזרה לדגימה הן בשלב הפיתוח או הרעיון של משימת ההארה של ESA, בעוד בעיקר משימת הגנה פלנטרית, לבקר במערכת הדימוס בינארית ופרות את ה- CubeSats לתצפיות קרובות.הירחים של JAXA של מאדים eXploration (MMX) הוא משימת חזרה מדגם מיקוד Phobos, הירח הגדול של מאדים MMX ישתמש במנגנון מלוכד כדי לקבל דגימה פוטנציאלית של פחמן (F) אשר עשוי לכלול סימנים ביולוגיים אחרים.

תכנון החללית למשימות החזרה של הדגימה הוא תהליך למידה מתמשך.כל משימה מגלה מורכבות חדשה על המגוון של גופים קטנים ואת החוסן הדרושים כדי לפעול בסביבותיהם. בעוד הקהילה נעה לעבר מטרות שאפתניות יותר, כולל באטים וגוף רב-גוף מתנדנדזגוס, האתגרים ההנדסיים רק יגדלו.אבל התגמולים המדעיים של חזרה תגמולים למעבדות כדור הארץ נותרו החזקים ביותר עבור דגימות עבודה אלה, אשר יכולות להיות רק כדי להבטיח דגימות פלנטריות מסוגלות מסוגלות יותר מאשר כל דבר מסוגלות מסוגלות.

(ב) למעמקים טכניים נוספים על משימות ספציפיות, הקוראים יכולים לחקור את דפי המשימה ב-FLT:0 (האתר של נאס"א) של נאס"א של OSIRIS-REx של נפת 1, ה-FLT:2JAXA Hayabusa2 Project pagecio2 Project pageveFLT 3, ו-FLT:4 XX Mission FLT:5 , סקירה מצוינת של מערכת הגנה תרמי עבור כניסה זמינה מ-ALT ל-ALTs מוקדם כדי לספק את מקורות נוספים כדי לספק את מערכות ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של נאס"מחדשהקודמתחילהקודמתקדמונית.