Cowpeas and pinto beans: Performance and yields of candidate space crops in the laboratory biosphere closed ecological system

An experiment utilizing cowpeas (Vigna unguiculata L.), pinto beans (Phaseolus vulgaris L.) and Apogee ultra-dwarf wheat (Triticum sativa L.) was conducted in the soil-based closed ecological facility, Laboratory Biosphere, from February to May 2005. The lighting regime was 13 h light/11 h dark at a light intensity of 960 μmol m⁻² s⁻¹, 45 mol m⁻² day⁻¹ supplied by high-pressure sodium lamps. The pinto beans and cowpeas were grown at two different planting densities. Pinto bean production was 341.5 g dry seed m⁻² (5.42 g m⁻² day⁻¹) and 579.5 dry seed m⁻² (9.20 g m⁻² day⁻¹) at planted densities of 32.5 plants m⁻² and 37.5 plants m⁻², respectively. Cowpea yielded 187.9 g dry seed m⁻² (2.21 g m⁻² day⁻¹) and 348.8 dry seed m⁻² (4.10 g m⁻² day⁻¹) at planted densities of 20.8 plants m⁻² and 27.7 plants m⁻², respectively. The crop was grown at elevated atmospheric carbon dioxide levels, with levels ranging from 300–3000 ppm daily during the majority of the crop cycle. During early stages (first 10 days) of the crop, CO₂ was allowed to rise to 7860 ppm while soil respiration dominated, and then was brought down by plant photosynthesis. CO₂ was injected 27 times during days 29–71 to replenish CO₂ used by the crop during photosynthesis. Temperature regime was 24–28 °C day/deg 20–24 °C night. Pinto bean matured and was harvested 20 days earlier than is typical for this variety, while the cowpea, which had trouble establishing, took 25 days more for harvest than typical for this variety. Productivity and atmospheric dynamic results of these studies contribute toward the design of an envisioned ground-based test bed prototype Mars base.     

空间任务人机协同作业内涵及关键技术问题

论述了空间任务人机协同作业的内涵,指出其与其它人机关系相比具有平等性、独立性和协同性的特点;分析了国内外相关研究情况,得出目前人机协同作业研究大多集中在人机交互领域,缺乏对顶层的研究;指出需要重点关注的人机任务分配、人机安全控制和人机信息交互三个关键问题,并提出了我国开展空间任务人机协同作业的发展建议,如与遥操作技术的发展和应用紧密结合、充分注重在轨演示、应当先采用人主机辅的模式等。     

小行星探测电推进系统方案研究

小行星探测以及资源开发与利用对国家抢占深空探测主动权和制高点有着不可估量的战略意义。电推进具有高比冲、长寿命和高度自主巡航等特点,小行星探测器采用电推进执行巡航阶段轨道机动任务,将大幅减少推进剂重量和提高载重比。调研了国外小行星探测的电推进系统方案,针对我国小行星探测对电推进系统的任务需求及现有电推力器的技术基础,提出了5种电推进系统方案,并进行多维度对比,对最优方案进行了设计和关键技术梳理。     

从遥感卫星到卫星遥感——智联遥感系统及关键技术方向

近年来,遥感卫星正在经历系统规模、数据量、应用场景等方面的爆炸式增长。传统遥感卫星设计孤立,使其协同性不足、响应速度慢,难以体系化应用。提出了一种由管理层、感知层、传输层、处理层、信息层、应用层等多层结构组成的智联遥感系统架构,并梳理了基于区块链、人工智能、软件定义、大数据、云计算、物联网、5G等新兴技术的关键技术方向,以突破遥感卫星系统的联合规划、联合响应、联合处理的多元协同能力瓶颈,为实现从遥感卫星至卫星遥感的全链条革新奠定技术基础。     

机器人多维力传感器的研究进展

机器人多维力传感器是机器人与人和外界环境交互的重要部件。力感知技术作为机器人的四大关键技术之一,在抓取、打磨、装配以及健康医疗等领域得到了广泛应用。本文针对机器人多维力传感器当前的研究进展情况进行了概述。首先对几种常用的多维力传感器的研究现状进行了简单地介绍。然后介绍了几种典型的弹性体结构和改进的弹性体结构。此外,对多维力传感器的标定方法进行了总结,并对标定中存在的问题进行了讨论。由于维间耦合是影响传感器精度的关键因素,且广泛存在于各种结构的多维力传感器中,所以减小或消除维间耦合成为多维力传感器研究中的一个不可或缺的内容,因此本文对多维力传感器的解耦方法进行了综述。在动态力信号测量场合,需要动态性能好的多维力传感器,因此本文还给出了多维力传感器动态性能补偿的一般方法,并分析了运动中的机器人多维力传感器存在的惯性力问题及一般的解决方法。最后,本文对多维力传感器技术的未来发展趋势提出了新思路,并指出了未来需要解决的问题。