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Jul 19, 2023

2011 CIF 受賞者の詳細

受賞者の完全なリストについては、以下をご覧ください: https://www.nasa.gov/ames-cct/cif/cif-archive 車両が大型化し、高速で突入するにつれて、再突入時の放射加熱は非常に重要になります。 の

受賞者の全リストについては、以下をご覧ください。https://www.nasa.gov/ames-cct/cif/cif-archive

車両が大型化し、高速で突入するにつれて、再突入時の放射加熱は非常に重要になります。 放射線の詳細は、車両の特性、速度、雰囲気によって異なります。 放射加熱は大気圏に応じて、大気圏再突入の非常に早い段階で特定の波長で発生します。 このような熱流束に対処できる熱保護システムは非常に重い場合があります。 代替案は、放射線を反射できる熱シールドを作成することです。 放射線反射へのアプローチの 1 つは、フォトニック効果によるものです。 フォトニック効果は放射線と同じサイズの規則正しい構造に依存しており、そのような構造を作製することは可能ですが、現時点では時間と費用がかかります。

別のアプローチは、自然界に見られる規則的な構造を使用して、放射線を反射するために使用できる材料を作成することです。 このプロジェクトは、放射線を反射する材料を形成するためのアプローチを模索しています。

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従来の撮像宇宙船は特定の軌道に固定されており、方向を変えるのにコストがかかったり、打ち上げ前に長い開発時間が必要となる場合があります。 対照的に、CubeSat 標準に準拠した小型宇宙船は、はるかに迅速に構築でき、さまざまな打ち上げロケットの二次ペイロードとして軌道に到達します。

超小型衛星は大学や科学コミュニティ内で広く使用されているにもかかわらず、高品質、低コスト、迅速な展開のイメージング アプリケーションに提供されるユニークな可能性はまだ実現されていません。

超小型衛星コミュニティ内では、推進、ADCS、発射システム、通信などの豊富な主要技術が開発されており、これらにより低コストで迅速な展開が可能になり、宇宙船の正確な位置決めと方向付けの機能が実現します。 展開可能な望遠鏡と統合されたこれらの革新により、標準的なイメージング システムの数分の一のコストで、前例のないミッションの柔軟性とパフォーマンスを備えたコンパクトなイメージング システムが実現します。

15～20cmの望遠鏡を6U超小型衛星に統合できることは、これまでより大型のプラットフォームを必要としていた宇宙科学、運用、探査用途への超小型衛星の適用可能性を実証し、低コストの統合光学技術を示すものである。 このプロジェクトの目標は、忠実度の高い卓上展開可能な望遠鏡構造を構築することです。 このプロジェクトの製品には以下が含まれます。展開を検証し改良するための低忠実度の光学コンポーネント。 サンシェードとバッフル素材の選択と統合。 展開された望遠鏡のトラス管の剛性と再現性を検証して視準要件を決定します。 主ミラーと副ミラーの予備設計、および光学公差とバッフル公差の要件の特定。

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アブレーション材料は、最も要求の厳しい大気圏再突入ミッションに必要です。 これらの材料は、多くの場合、フェノールポリマーマトリックスに埋め込まれた炭素繊維です。 高温では、フェノール樹脂は熱分解を受け、ポリマーはチャーと呼ばれる純粋な炭素固体に変化します。 現在、熱保護システム (TPS) 材料の改善を導き、動作条件下での TPS 性能を予測するための、熱分解に関する堅牢な計算手法はありません。

火星への有人ミッションを含む NASA のミッションの多くは、現在のアブレーション材料では不可能です。 このプロジェクトでは、新しい材料の開発を導き、加速し、動作条件下での挙動を理解するために、フェノールの熱分解をモデル化するためのさまざまな計算手法を検討します。

コンピューターモデリングにより、NASA エントリー車両に不可欠な次世代の高性能アブレーターの迅速かつ効率的な開発が可能になります。 たとえば、フェノールポリマーの熱分解は、アブレーション TPS の基本となる化学反応プロセスですが、熱分解の基本的な化学は十分に理解されていません。 理解の向上により、(1) 新しい新規アブレーション材料の設計が容易になり、(2) TSP 設計に使用される材料応答モデルが改善されます。