Discrimination of aqueous and aeolian paleoenvironments by atomic force microscopy-- a database for the characterization of martian sediments

In the search for aqueous habitats on Mars direct proof of (ancient) flowing water is still lacking, although remote sensing has provided indications of young fluvial systems. To demonstrate that such proof can be given, we examined surface marks on recent terrestrial sand grains by atomic force microscopy (AFM) and applied a quantitative three-dimensional analysis that can numerically distinguish between aeolian and aquatic transport mechanisms in sedimentary deposits on Earth. The surfaces of natural quartz grains as well as olivine, feldspar pyroxene, and monazite sands of known origin were imaged, each image yielding a three-dimensional map of the mineral surface. A fully automated analysis of distribution patterns of the structural elements that constitute the grain surfaces shows that wind-transported quartz grains have short linear elements irregularly distributed on the surface. Linear elements on water-transported grains, however, are longer with orientations that reflect the mineral symmetry. Because the surface patterns found on aqueous grains are due to preferential etching, they can be used as diagnostic fingerprints for the existence of past or present aqueous transport systems. We used a cluster analysis of the cross-correlation distance of distribution patterns in the structures of aeolian and aquatic sand grains to build a phenogram that provides a map for the relationship of the various sediments found on earth. The analysis shows that the method is highly significant and that water and wind transport can clearly be differentiated. In particular, feldspar and olivine sands contributed even more to the discrimination than quartz grains, which indicated that the method is promising for its application on future missions to Mars. Assuming that martian aqueous sand grains exhibit similar erosional patterns to mineral grains on Earth, simple AFM experiments on a Mars lander would be capable of proving the activity of flowing water in modern runoff systems and of analyzing the paleoenvironments of Mars.     

OPTIMAL CONTROL OF REDUNDANT ROBOTS WITH LOCAL DEGREES OF FREEDOM

SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaRedundantrobotsprovideflexibilityinavarietyoftasks.Methedsusedtodevelopthere-dundancycontrolarewellknown[1~4J-Inthesemethods,kinematicflexibilityisensuredwhiledynamicperformanceisbeingimproved.Itisverydifficult,however,toimplementoptimalredundancycontrolthatsimultaneouslyincludesbothkinematicsanddynamics(dual-optimiza-tion)forrobotmechanismsthathavebeenpreviouslydeveloped.Inthefollowingsections,aredundantrobotmechanismhavinglocaldegreesof…     

NASCOM网络管理结构的重建

Nascom地面通信系统的研制始于1958年的先驱计划。低速率系统(速率低于9．6kbps)的开发遵循现有标准。但高速系统没有可比较的标准，因此使用专用协议和定制硬件开发。自地面保障系统建成后，技术又取得了巨大的进步。有了计算机硬件、软件和高速通信标准，而且现有工作站的性能超出了地面系统研制中使用的主机性能。Nascom正处于改进其保障系统以及提供更多服务的过程中。信息交换系统(MSS)，通信地址处理器(CAP)以及多路复用／分路器(MDM)自动控制系统(MACS)是几例使用X—windows，Motifus及简易网络管理协议(SNMP)等标准开发出的Nascom系统。而且，地球观测系统(EOS)通信(ECOM)计划把标准作为整个网络的组成部分来强调。向标准发展在改进操作质量的同时缩减了研制、维护和互操作皆用。已经制定了精Nascom网络和系统综合到公共网络管理结构中的设施和资源管理器(FARM)计划。结构中最大限度地采用标准和实现计算机自动化将带来成本不断下降，操作效率不断提高。第一步总是得出Nascom总的需求，并确定全部现有管理系统共有的功能。确定这些公共功能可在管理结构中实现过程的再利用并促进整个Nascom网络更多地采用自动化。MSS、CAP、MACS和Ecom计划通过降低成本和提高质量。表明了商业成品(COTS)和标准的潜在价值。FARM计划可使从这些计划中获得的经验应用到未来所有的Nascom系统中去。     

美空军研究机组疲劳管理问题

美空军阿姆斯特朗实验室的科技人员正在研究帮助B-1B轰炸机机组在执行不间断远程常规任务时处理疲劳问题。这项由美空战指挥部(ACC)发起的研究涉及这样的问题,即机组在为期10天的冲突中,恐怕难以承受严酷而持久的远程操作。军方的“轰炸机道路地图”战略要求在其它部队被调往抵御威胁时,像第37轰炸机中队从美国内基地起飞执行持续任务的情况就是一例。模拟器研究表明,依靠良好的睡眠和责任管理,机组便可以应付     

喷气发动机故障监视系统能提前100小时告警

据报道,发动机监视计算机可用来分析排气中的带电质点的特征信息,从而可以在故障出现前80～100小时向驾驶员及维修人员告警。 由史密斯工业公司生产的发动机静电监视系统(EEMS)可能彻底改变现行发动机的维修思想,因为通过对发动机的一些具体问题的诊断,可能就没有必要进行定期性的检查了。 EEMS可以用来检测离化气体云,这种离化气体云是由发动机内的反常情况(诸如零件摩擦、浸蚀、开裂等)引起的。维修人员掌握这种信息后即可在飞行出现故障前对发动机进行修理。     

用于火箭发动机的凯夫拉纤维和玻璃纤维缠绕复合材料的表征

为了表征当前火箭发动机工业中常用的一些壳体复合材料特性,我们做了大量的工作。本文介绍了工作的结果,并且特别注意到了这样一个事实,即这些纤维缠绕材料是在固化炉中固化的,与“飞机”型在热压釜中固化的铺层方法比较,此方法对材料的力学性能会有影响。本文涉及到的所有试样都是从纤维缠绕的样品中取得的。 本研究的目的是评价和鉴定具有当前水平的表征试验方法:测定纤维取向的作用、试验方法和温度对性能的影响;表征复合材料有限元分析中用的所有正交各向异性弹性常数的特性;建立测预和实测性能间的关系;确定今后努力的方向。 我们对四种材料系统进行了表征,它们是:凯夫拉49、涂复有DC-20松粘剂的凯夫拉49、S-2玻璃和341型S-2玻璃布。环氧系统是“刚性”酸酐双酚A环氧,其杨氏模量为2827MPa。凯夫拉试样的准备工作有一些困难,为了获得合适的样品,不得不采用优于高压水喷射或传统机加的激光切割,但在切割涂复有松粘剂的凯夫拉时仍有问题,因为这种材料的层间强度很低。 板片状和环向缠绕环的拉伸试验给出了相当的数据,而且获得了与纤维取向有关的刚性变化和传统叠层理论二者之间极好的相关性。对用各种剪切方法获得的数据进行了比较,它表明与轴线成10°的叠层较之环向缠绕管状试样,其剪切模量高,但剪切     

卫星激光测距中的大气折射修正

大气折射会使卫星激光测距(SLR)系统产生显著的误差。可用两种方法来修正这些误差。光线轨迹证明了基于地面压力、温度以及相对湿度测量值的大气模型,当仰角大于20°时,可精确到几个厘米以内。此模型中的残差主要是由折射率的水平梯度而产生的。尽管导出了几种模型来预测这种梯度影响,但初步研究表明它们对地形影响很敏感。大气湍流能使折射率产生随机起伏,但在仰角低于10°时仅产生厘米级的误差。双色脉冲系统能直接测量出卫星测距中的大气延迟。该系统需要用锁模多频激光器和基于高速扫描摄影机的接收机,目前可以0.5cm以上的精度测量大气延迟。     

耐300 ℃聚酰亚胺树脂及其复合材料性能

为了解决耐300 ℃聚酰亚胺复合材料在热压成型工艺过程中尚未解决的基础性科学问题，推动其在飞行器主承力结构件的成熟应用，本文通过DSC、FTIR、流变、TGA和力学性能测试方法，系统分析了耐300 ℃聚酰亚胺树脂化学反应特性及其复合材料力学性能。结果表明，聚酰亚胺树脂于230 ℃完全酰亚胺化，1 ℃/min升温速率下最低黏度为86 Pa·s，采用优化成型工艺制备的复合材料具有良好的内部质量和力学性能。