足球即时比分 空间系统

• 联合研究员：迈克尔·罗格曼
• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：113,000 美元
• 赞助商：犹他州立大学研究基金会，空间动力学实验室

摘要：

数十艘商业和政府航天器占据地球静止带，提供 为其客户和运营商提供全球电信服务。随着更多的航天器 占据 GEO 区域，干扰的可能性就会增加。 GEO 中的航天器可以 (1) 物理距离很近，从而增加碰撞，从而相互干扰 风险，以及 (2) 电磁干扰（天线波束重叠）可能会降低性能 通讯性能。我们提出了一项名为 Auris 的使命，拉丁语中的意思是“耳朵” 表征 GEO 通信卫星的干扰潜力。使用 LEO 中的立方体卫星、Auris 可以在空间上绘制出 GEO 的天线点波束方向图 comsat 并精确定位 GEO 发射器在空间中的物理位置。现场 通过记录接收到的信号强度、纬度、经度和 立方体卫星在多个轨道期间穿过光束时的高度。发射器 位置是通过多个到达时间差测量来确定的 接收器。

Auris 任务数据具有可操作的相关性，将对 SMC 的 Space 有用 优势理事会 (SMC/SY)，他们将是拟议项目的数据客户 使命； Auris 将成为未来项目成熟技术的探路者 SMC/SY 战略方向支持的记录。 Auris项目的数据输出 符合 AFSPC 技术需求，最直接地与 TN1022“下一代太空 C2 信息显示和可视化”，与 JMS 相关。

纳米卫星设计活动将由跨学科团队执行 通过足球比赛结果航空航天企业计划的本科生。的 航天企业队已三度参加UNP比赛，获得 两项三等奖（UN3 和 UN5）和一项一等奖（UN6）。该团队的 Oculus-ASR 纳米卫星目前正在为 2016 年 STP-2 任务的飞行做好准备 将由 SpaceX Falcon Heavy 发射。

建议的任务：

我们提出了一项名为 Auris 的任务，拉丁语意为“耳朵”，以描述干扰的特征 GEO 通信卫星的潜力。 Auris 使命的灵感来自于 大量利用 LaSarge 的概念来收集有关 GEO 发射器的情报 LEO 中的立方体卫星。我们提出的任务有两个目标：

1. 在空间上绘制出对地静止通信辐射的天线点波束方向图 卫星
2. 演示基于立方体卫星的接收器定位射频发射器位置的能力 使用多边定位

任务目标 1：当立方体卫星穿过其 LEO 轨道时，它们会沿着发射的点波束路径飞行 来自GEO。 CubeSat 作为一个简单的探测器运行，记录时间和位置 当它接收到来自目标发射器的信号时。经过多次绕行之后，其轨迹为 立方体卫星报告的“命中”映射出天线点波束方向图的形状。 可以加快收敛到充分填充的光束图所需的时间 通过使用多个立方体卫星。

任务目标 2：是演示一种定位点光束发射器位置的技术。拉萨尔奇的 原始工作利用到达角（AOA）信息探索了这一目标 CubeSat 接收器来确定到源的视线矢量。这种技术 被证明除了需要对立方体卫星不合理的态度知识 笨重的定向天线。为了物理定位射频发射器，我们建议， 使用从多个接收器记录的到达时间差（TDOA）信息。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：456,539 美元
• 赞助商：空军科学研究办公室

目前尚无单一推进技术能够同时满足升轨和升轨 以及通信卫星的站位维护要求。现代卫星 因此携带两个完全独立的推进系统并招致相关的质量损失 与每一个。可以想象，单一推进剂可用于高推力 执行轨道提升的化学推进器以及高比冲电动推进器 推进器执行位置保持。在这种情况下，航天器的质量负担 只需消除其中一种大型推进剂，总线就会显着减少 储存容器。尽管尚未确定任何一种推进剂，但最近的进展 表明可以合成定制的纳米结构推进剂 可用于化学燃烧推进器和静电推进器。

此处提出的工作目标是制作和实施实验测试 床能够充分表征静电加速和化学 用于航天器推进的纳米结构推进剂的燃烧。仪器 将通过足球比赛结果合作开发 和马里兰大学。拟议的试验台是有史以来第一个设施 致力于纳米结构胶体推进剂的燃烧和电喷雾研究。

该项目的研究人员目前正在与 总资金超过 400 万美元。支持这项研究的机构包括海军办公室 研究、空军科学研究办公室和减少国防威胁 代理机构。所有这些工作都致力于以某种形式研究行为 用于化学或电力推进的纳米结构推进剂。测试 这里建议的设备将与这些正在进行的活动直接相关。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：939,442 美元
• 赞助商：密歇根大学

这个为期五年的研究计划包括三个领域的研究：电喷雾 推进、场反转配置装置和非侵入式等离子光学 诊断。

• 1。电喷雾推进

MTU 开创了一种独特的微加工技术，用于制造全金属电喷雾 空间推进结构。与使用硅 MEMS 协议构建的设备不同， 全金属发射器适合与 AF315 等反应性推进剂一起使用。 全金属结构还可以承受非常高的温度。电极针 该阵列中的材料是固体钨，而基底是固体钼。 MTU 将 研究外部润湿发射器以及内部润湿毛细管的使用 用作空间推进的电喷雾源。研究将集中于使用 AF315作为推进剂。调查将解决制造挑战、设备 性能、羽流特征和航天器相互作用。

2。场反转配置

FRC 呈现出独特的等离子体几何形状，非常适合等离子体推进。

由于 FRC 等离子体团与结构磁通量无关，等离子体 不附着在开放场线上并且可以从形成区域中弹出 作为一个独立的实体。此外，FRC 是由感应“无电极”产生的 形成，避免了常见的电极腐蚀造成的故障模式 现代等离子推进器。受到 FRC 及其令人惊讶的稳定性的激励 翻译同时保持连贯性的能力、MTU 和空军研究实验室 爱德华兹空军基地 (AFRL) 将合作调查可行性 FRC太空推进器。 MTU 设计并制造了独特的同轴 FRC，安装在 将用于 MACEEP 研究的大型膨胀室。

MACEEP 研究的目标是确定最佳的物理和电气 用于空间推进的同轴 FRC 的配置并表征转换 在平移和喷射过程中将存储的电能转化为等离子体动能。 MTU 研究人员将采用多种诊断技术 - 包括磁力诊断技术 场探针、静电探针和光学诊断 - 量化能量 FRC形成和喷射过程中的转换过程。推力将估计为 排气羽流特性。

3。非侵入式光学诊断

MTU 目前正在开发一种光学诊断技术，该技术可以首次 时间，获得电子密度和电子能量分布的直接测量 霍尔推进器的放电室和近场羽流中的函数（EEDF）。 MTU 技术使用 a

每脉冲 1,000 mJ Nd-YAG 激光器，用于诱导激光汤姆逊散射 (LTS) 等离子体中的自由电子。使用三重光栅测量散射辐射 具有单光子探测能力的摄谱仪和电子倍增CCD相机。 散射光谱可以直接提供密度和 EEDF，而不干扰 血浆。研究人员将利用 MACEEP 资金来演示这项技术并应用 霍尔推进器和 FRC 等离子体的测量。预计知识 从 LTS 测量中获得的结果将有助于深入了解霍尔推进器的跨场移动性 以及FRC内部能量存储和转换。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：921,051 美元
• 赞助商：美国国防部、空军科学研究办公室

术语“电喷雾”是指带电液滴和分子离子 由于强电场而从导电液体的弯液面发射。的 施加的电场在液体上感应出一层表面电荷，从而产生 表面静电应力；如果压力足够大以克服 液体表面张力的结果是射出带电粒子束。 2013年 迈耶和金展示了一种全新的电喷雾机制，从根本上讲 与迄今为止观察到的任何情况都不同。这种新型电喷雾是通过独特的技术实现的 Jain 和 Hawkett 于 2011 年首次合成了奇异液体。 这种新流体称为离子液体铁磁流体 (ILFF)，它是一种超顺磁性、 导电的室温熔盐。因为 ILFF 具有超顺磁性 它可能受到磁场的压力；因为 ILFF 也是导电的 它可以通过电场施加压力。迈耶和金诱发了静磁不稳定性 在被称为罗森威格不稳定性的 ILFF 表面中，这导致了规则阵列 自由表面中的静态流体尖峰。施加电场，然后进一步 对磁性形成的峰施加压力和变形，导致其振幅增加 和尖端半径减小。足够强的电场被证明会导致 阵列中每个尖峰尖端的电喷雾发射。

这种磁静电结合的不稳定性以前从未被观察到过 因此没有可用的描述。在两种不同的流体中观察到该现象 并在不同的施加电场值下，但系统地研究了 其影响尚未得到解决。本文件提出了一个综合实验， Rosensweig-Taylor 不稳定性的电喷雾理论和数值研究 旨在揭示这一新现象的控制过程。目标 这里提出的工作是量化电和磁的结合如何 表面应力分量影响超顺磁液体中的电喷雾行为。 建议进行为期两年的研究工作：

• 设计和制造一种装置，可隔离单个 Rosensweig-Taylor 尖端并 允许电场和磁场的受控变化
• 测量流变学、表面张力、磁性纳米颗粒浓度和电学 测试的每种离子液体铁磁流体的电导率
• 测量从磁静电感应电喷雾所需的临界电压 不稳定性与 (I) 流体磁化强度、(2) 磁场强度、 (3) 与流体电导率
• 建立施加电压、喷涂电流和总喷涂之间的关系 质量流量作为磁场强度的函数
• 测量发射的电喷雾束的角发散度作为电的函数 和磁场强度
• 使用分子动力学模拟对流体发射点进行数值建模
• 使用质谱测量发射产物的质荷比
• 尝试从理论上描述作为流体函数的静态不稳定性 参数和电场/磁场强度。

• 联合研究员：L. King
• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：134,000 美元
• 赞助商：国家科学基金会