2024年7月,DARPA国防科学办公室启动“迈诺斯”(MINOS),旨在为低地球轨道的太空驻留物体寻求低阻力材料系统解决方案。
低地球轨道卫星(图源:美太空发展局)
项目背景
位于低地球轨道的太空驻留物体必须定期执行推力机动,以抵消大气阻力并维持在正确轨道。太空驻留物体外部的低阻力材料将减少阻力以延长任务寿命,且不增加星载燃料的储存量。
但是由于低地球轨道环境具有较强反应性,每立方厘米包含10^2到10^11个原子氧,引发航天器的侵蚀和腐蚀。此外,低地球轨道的紫外线辐射和昼夜温差也引发侵蚀和腐蚀。相关因素导致太空驻留物体的低阻力材料效力降低,导致总使用寿命降低。
项目目标
“迈诺斯”项目旨在寻求具有低阻力特性的材料解决方案,显著增强低地球轨道太空驻留物体的侵蚀和腐蚀抗力。
当前最先进的低阻力材料包括多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)-聚酰胺。相关材料的“保守”和“最佳”涂覆POSS-Novastrat的阻力值分别为全漫散射基线值的47%和34%。该项目设想,与全漫散射材料相比,开发的材料系统解决方案应该比当前最先进阻力水平降低10%。
相关材料包括:先进氧化物或其他镜面涂层,对原子氧具有很强的鲁棒性;具有低阻力特性的材料或制造改进,可用于航天器;能够在低温基底上产生均匀无缺陷涂层的新技术;以及其他材料、工艺或技术。
突袭鼠评
低地球轨道的阻力不容忽视。从最基础的材料入手解决。
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