今天，我们为大家解析的是南安普顿大学博士研究项目。
“PhD Studentship: Investigation of Neutraliser-free Air-breathing Plasma Thruster”
学校及院系介绍
学校概况:
南安普顿大学（University of Southampton）是一所位于英格兰南部港口城市南安普顿的研究型大学，凭借其卓越的科研实力，跻身世界百强高校之列。学校在工程与物理科学领域表现尤为突出，尤其以航空航天工程、海洋工程等方向的研究闻名于世。此外，南安普顿大学是英国“罗素大学集团”的成员，这一联盟汇聚了英国最顶尖的研究型大学，彰显了其在学术和科研领域的领先地位。
院系介绍:
该项目隶属于南安普顿大学工程与物理科学学院的宇航工程研究组（Astronautics Research Group）。研究组的核心指导教授为副教授 Min Kwan Kim，他在航天推进系统与微推进技术领域具有丰富的研究经验。
科研条件：
- 配备先进的打印电子实验室；
- 拥有航天器推进系统测试设施；
- 与欧洲航天局（ESA）密切合作；
- 提供完善的微推进系统研发平台支持。
项目专业介绍
本次招生项目为“CubeSat去轨全打印推进系统（Cube de ALPS）”，这一研究方向关注于小型航天器自主推进系统的设计与开发，旨在为纳米卫星和微型卫星提供高效、经济的去轨解决方案。
培养目标：
- 掌握航天推进系统设计与开发的理论与实践能力；
- 学习打印电子技术及薄层真空电弧推进器的应用；
- 强化航天器轨道控制与管理的专业知识，为未来商业航天的发展做准备。
就业前景：
毕业生可在以下岗位中找到职业发展机会：
- 航天技术公司的推进系统研发工程师；
- 空间系统设计师；
- 航天器推进系统专家；
- 相关科研机构的研究员等。
申请要求
1. 学历要求
- 本科毕业生需取得英国二等一级荣誉学位（2:1）或同等水平的成绩；
- 拥有相关学科背景，如机械工程、航空航天工程、化学工程或应用数学等专业。
2. 学术准备
申请者需掌握以下领域的基本知识：
- 空间推进系统的基本原理，包括化学推进与电推进技术；
- 空间技术基础知识，如卫星轨道力学与姿态控制；
- 电子工程的相关知识，尤其是柔性电子与纳米材料方向；
- 材料科学基础，便于理解打印推进系统涉及的核心技术。
3. 申请材料
- 研究计划书：需详细阐述申请者对项目的理解、研究目标和技术路线；
- 个人简历：突出与项目相关的学术背景和实践经验；
- 两封学术推荐信：由熟悉申请者学术能力的导师或研究合作伙伴提供；
- 学位证书及成绩单：需提供正式的认证文件。
项目特色与优势
1. 技术创新
项目核心技术为全打印推进系统（ALPS）的集成设计，包含以下特点：
- 采用柔性电子技术与先进纳米材料，实现推进系统的整体打印制造；
- 推进系统具备独立的供能能力，并整合了通信与控制功能；
- 系统设计注重轻量化与模块化，适合小型卫星的应用。
2. 应用价值
该项目聚焦于解决小型航天器在轨终端处理的技术难题：
- 可为“超大星座”计划中的CubeSat级航天器提供去轨方案；
- 有效减少“死亡卫星”（DOA）对轨道环境的潜在威胁；
- 通过降低空间碎片数量，支持轨道环境的可持续管理。
3. 产业化前景
全打印推进系统的设计理念为未来商业航天的发展提供了新的可能性：
- 利于推进系统的大规模标准化生产，降低制造成本；
- 适应未来商业航天对低成本、高效推进技术的需求；
- 提供高性价比的去轨解决方案，为新兴航天技术市场奠定基础。
有话说
项目理解
1.交叉学科：
- 项目融合航空航天工程、电子工程、材料科学和推进系统工程等多个领域
- 涉及打印电子技术、等离子体物理、轨道力学和系统控制等交叉学科
- 结合微纳制造、能源存储和通信技术的综合应用研究
2. 研究目标：
- 开发新型独立去轨推进系统(ALPS)，实现CubeSat类航天器的可控去轨
- 突破传统推进系统限制，创新微推进系统的设计理念
- 实现推进系统的一体化打印制造，降低生产成本
3. 技术手段：
- 采用打印电子技术实现推进系统的柔性集成
- 运用薄层真空电弧推进器技术提升系统性能
- 开发高能量密度微型锂离子电池或超级电容器
- 集成通信天线和控制电路的嵌入式设计
4. 理论贡献：
- 建立微推进系统设计新范式
- 完善空间碎片控制理论体系
- 创新航天器轨道寿命管理方法
- 发展航天器自主控制理论
5. 应用价值：
- 解决"超大星座"计划中的卫星去轨问题
- 降低空间碎片风险，维护轨道环境可持续性
- 推动微纳卫星技术发展，促进商业航天产业化
- 为未来深空探测提供技术支持
创新思考
1.前沿方向：
- 智能材料与自适应推进系统研究
- 多功能集成电子系统开发
- 空间环境适应性优化设计
- 新型能源存储与转换技术
2. 技术手段：
- 引入人工智能优化控制策略
- 开发新型纳米材料制造工艺
- 应用数字孪生技术进行系统验证
- 探索混合推进技术方案
3. 理论框架：
- 构建多尺度推进系统优化模型
- 发展空间碎片演化预测理论
- 建立系统可靠性评估体系
- 完善轨道寿命控制策略
4. 应用拓展：
- 延伸至深空探测任务
- 扩展至大型航天器辅助推进
- 应用于空间站姿态控制
- 推广至其他航天器管理领域
5. 实践意义：
- 推动航天技术民用化发展
- 促进航天产业链优化升级
- 提升空间安全管理水平
- 助力可持续空间发展
6. 国际视野：
- 加强国际合作研究网络
- 参与全球空间治理
- 制定国际技术标准
- 推动技术成果国际转化
7. 交叉创新：
- 结合生物技术研究自修复材料
- 融合量子技术提升通信能力
- 应用区块链技术管理轨道资源
- 探索新能源技术在航天领域的应用
8. 其他创新点：
- 开发模块化设计方案
- 优化系统集成架构
- 提升环境适应性
- 增强系统可靠性和寿命
博士背景
Kimi，985机械工程硕士，现为港三机械工程博士生。研究方向为智能制造和机器人学，专注于工业4.0背景下的自动化生产系统优化。曾在《Journal of Mechanical Design》和《Robotics and Computer-Integrated Manufacturing》发表过论文。获得IEEE机器人与自动化国际会议最佳学生论文奖。
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