科学家们对当前空间技术研究的挑战和机遇 _太空

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随着 1957 年人造卫星的发射和随后太空时代的开始，太空技术的进步一方面导致了数百个使用卫星数据的应用程序的开发，包括日常使用的设备，从卫星电视到我们汽车中的卫星导航。另一方面，它支撑了地球和大气科学以及天文学和天体物理学的科学进步。回顾该领域的一些最受公众关注的贡献，卫星测量显示大气中臭氧层消耗的程度以及系外行星和黑洞的存在已得到证实，以及许多其他科学进步。
空间技术的飞速发展为全人类带来了非凡的成就，例如登月。同时，这些太空任务为人类提供了强大的标志性图像，上世纪末，尽管航天技术的惊人进步与整个航空航天领域的进步有所放缓，但仍然取得了非常重要的成就。其中包括国际空间站的发展和其他行星和天体的机器人探索，包括登陆彗星！
多年来，太空经常被认为是新的前沿领域，激发了作家和电影导演的想象力，他们创造了太空技术的惊人发展所带来的未来愿景。然而，与历史向我们展示的情况一致的是，在探索新环境和整合相关技术的初始阶段之后，随之而来的是企业的爆炸式增长，以利用新环境提供的新机会、环境。这就是我们今天所处的位置。我们正处于一个范式转变的时期，随着动机、参与者甚至技术的变化。
在这里，我们可以确定，第一个挑战并从历史中吸取教训，防止太空成为无法无天的狂野派，强者可以在其中占据不公平的优势。这应该适用于低地球轨道，当前的监管框架应该进一步发展和执行，以管理不断增加的太空交通，以及中等或地球同步轨道和行星际探索和开发。事实上，新的规定应该在尊重既定条约和原则的情况下执行。
在适当的监管框架已经在运行并且所有利益相关者都在很大程度上遵循的领域，例如卫星电信部门，挑战成为跟上技术进步和市场发展的步伐。除了挑战之外，还有机会制定新的法规以推动进一步的技术进步。必须解决无线电频谱过度拥挤的问题，以及受到越来越多空间碎片威胁的空间环境的可持续性问题。必须找到各种利益相关者可接受的解决方案，最重要的是，必须加以实施。
太空活动不能被包含在一个国家的边界内，并且有可能影响到远远超出发射国或卫星运营商注册国管辖范围的地球资产或地区。因此，国际监管框架应明确优先于国家法规，并限制各国使用不太严格的法规作为吸引外国企业的手段的能力。同时，还必须考虑如何在国际层面执行商定的规则和条例。
事实上，必须减少规则和法规的制定，以避免不必要的繁文缛节扼杀新企业，空间法应保留产生新想法和实施新应用的自由。因此，挑战在于平衡这些相互竞争的要求：一方面保护利益相关者、国家利益以及当前和未来人权的监管框架，另一方面保护开发和利用新技术的自由。
从运载火箭开始，它们的能力基本上已经趋于平稳，因为在过去几十年中仅取得了相对较小的增量进展。事实上，随着复合材料的引入，材料得到了改进，其机械性能远优于太空时代开始时使用的典型合金。设计和制造技术也得到了改进，计算机能力的显着增长或增材制造等新制造方法推动了软件模拟的进步。由于电子和软件的进步，制导和控制系统也得到了改进。然而，除了推动绿色推进剂，固体或液体推进剂的性能和相关技术没有发生实质性变化，这是整体发射器能力的关键。少数公司正在使用可重复使用的发射器，以降低成本或增加发射频率，不可否认，成本已经慢慢下降，虽然这主要是由于国家政策和市场力量的结合，但真正经济上获得了空间尚未实现。
【科学家们对当前空间技术研究的挑战和机遇】在更长的时间尺度上，挑战是开发和实施技术，例如高超音速吸气式火箭发动机2 ，用于混合发射器，以减少对当前车辆必须携带的大量氧气的需求。还应该开发可以作为飞机起飞和降落的运载火箭，而无需在任务之间进行广泛而昂贵的服务。同样，空间推进提供了改进的机会，特别是在电力推进系统方面，这些系统也是利用不同操作模式的混合系统。

科学家们对当前空间技术研究的挑战和机遇

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