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CAPSTONE 立方衛星已經完成營運模式前的最後的軌道機動 +Near-rectilinear halo orbit(NRHO)
2024-11-27 13:41:03 *
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作者 主題: CAPSTONE 立方衛星已經完成營運模式前的最後的軌道機動 +Near-rectilinear halo orbit(NRHO)  (閱讀 11620 次)
peter
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« 於: 2020-02-19 09:21:14 »

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CAPSTONE 立方衛星已經完成營運模式前的最後的軌道機動
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正在向月球轨道挺进
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 CAPSTONE立方衛星翻滾中  
地月自主定位系統技術操作和導航實驗 (CAPSTONE)
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CAPSTONE立方衛星在距地球約 125 萬公里處完成了第三次軌跡修正機動
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連絡上
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立方體衛星CAPSTONE 失聯
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rocket Labs 發射 NASA 立方體衛星CAPSTONE 助力Artemis
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NASA擬利用立方體衛星驗證「門戶」平台的運行軌道
NASA於9月13日宣布通過小企業創新研究(SBIR)第三階段研製項目與科羅拉多州的Advanced Space公司簽訂探索性立方體衛星研製與運營任務合同,用於驗證「門戶」月球平台的運行軌道。

此項合同是針對SBIR前期研製的CAPSTONE 產品的繼續改進完善。Advanced Space公司根據總額為1370萬美元的合同要求,將研製一顆12U的「地月間自主定位系統技術運行與導航實驗」(CAPSTONE)立方體衛星,並計劃最早於2020年12月發射升空。CAPSTONE將會是首顆運行在繞月近直線暈軌道(NRHO)上的太空飛行器,並在NRHO上與月球一起轉動,該軌道距月球一個極點的最近點約1000英里(約1609.3公里),距月球另一個極點的最遠點約43500英里(約70004.55公里)。CAPSTONE將為NASA及其國際合作方在了解和掌握如何實施與保障月球及火星探索任務方面提供非常重要的技術信息,包括:

①太空飛行器之間的導航服務的演示驗證;

②未來太空飛行器的NRHO特性的確認;

③通過高效月球轉移手段進入NRHO的實踐;

④向月球實施共享或小型特定發射的實踐;

⑤向位於地球以遠的立方體衛星提供任務規劃與運行保障服務的商業性實踐;

⑥向地球以遠軌道實施立方體衛星的快速商業性運輸。

CAPSTONE首先將對如何進入NRHO並穩定運行的情況進行驗證;同時,還對一項用於測量其相對於NASA月球勘測軌道器的位置的新導航技術進行測試,掌握兩者間的距離是如何變化及運行速度的情況,並由此對自主導航軟體進行驗證,以期可使後續太空飛行器飛行任務無需通過地面站中繼跟蹤手段就能確定其具體位置;此外,它還可作為科學技術演示驗證的運用平台。

NASA目前仍未確定如何將CAPSTONE送入NRHO,其在合同聲明中稱正在考慮採用若干項實施方案,包括將CAPSTONE作為小型運載火箭的主有效載荷進行發射。NASA預計CAPSTONE將在發射後3個月內飛抵月球軌道,整個演示驗證任務將持續6個月,以充分了解和掌握NRHO這一獨特軌道的運行情況。

Advanced Space公司一直在研發月球導航技術,並於今年7月獲得了與NASA簽訂的一項支持該公司開發的「地月間自主定位系統」(CAPS)的「航天法案協議」。該公司執行長布拉德利·奇塔姆表示,針對CAPS的航天法案協議繼續保障CAPSTONE項目,使得Advanced Space能夠獲得來自NASA的先進經驗以及月球勘測軌道器項目的各項技術資源,以對CAPS的核心部件以及該公司目前正在研發的其他可實現空間探索的關鍵商業性技術進行演示驗證。CAPSTONE項目通過小型立方體衛星任務提供含量非常豐富的技術內容,可以說是不僅能作為NASA「Artemis」計劃的探索性項目,而且還可為其他用戶的未來空間探索任務驗證相關的商業性技術。該公司的技術團隊正在研發用於任務規劃與運營的前沿性先進技術,以實現針對月球、火星以及太陽系統的未來探索任務的不斷增長。

整個CAPSTONE項目是由NASA空間任務管理局設在艾姆斯研究中心的小型太空飛行器技術(SST)計劃框架下運營,載人探索與運營任務管理局(HEOMD)下屬的先進探索系統(AES,致力於空間探索技術的先進設計、研製與演示驗證,以降低任務風險、壽命周期成本以及對未來載人探索任務的運行方案進行驗證)部向該項目提供任務所需資金並保障任務運營。目前與Advanced Space合作研發CAPSTONE任務的是來自加利福尼亞州歐文市Tyvak納米衛星公司,其中Tyvak主要研製立方體衛星,而Advanced Space則負責項目管理以及一些諸如導航系統等衛星關鍵技術。SST通過針對可用於空間探索、科學研究及商業航天領域的小型太空飛行器的快速技術研發與演示驗證,拓展NASA開展特殊任務的能力。

NASA負責空間任務管理局的副局長吉姆·路透在9月13日宣布CAPSTONE合同時表示,CAPSTONE任務的研製費用與計劃進度均極具雄心,即將預測性風險納入此次任務實施目標中、快速推進地月間導航技術以及驗證軌道假定情況和消除未來任務面臨的未知因素。該項目體現出NASA開展月球飛行任務快速演示驗證的能力,其研究成果將有助於減少「門戶」月球平台後勤保障的不確定性,從而實現NASA及國際合作方共同確保航天員能安全進入月球表面的任務目標。奇塔姆表示,NASA將採購CAPSTONE發射任務,並在隨後的幾個里陸續公布有關該項目的詳細內容。


原文網址:https://kknews.cc/science/8geaq8q.html
« 最後編輯時間: 2022-11-23 21:22:32 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2020-02-19 09:22:01 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/945073.htm 
https://www.space.com/rocket-lab-launching-nasa-moon-cubesat-2021.html

Rocket Lab将向月球发射NASA  小衛星  CAPSTONE 助力Artemis计划

NASA选择火箭实验室在2021年初将其CAPSTONE(Cislunar自主定位系统技术操作和导航实验)立方体卫星送入月球轨道。
立方体卫星将自身推入一个顺月轨道时,将只处理最后一个阶段。

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« 回覆文章 #2 於: 2021-08-11 20:46:03 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1164747.htm 
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« 回覆文章 #3 於: 2022-06-27 20:41:23 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1285669.htm 
推迟了原定于6月27日的CAPSTONE月球航天器发射任务

CAPSTONE 任务原定于本周一在位于新西兰的马希亚发射场点火升空,目前团队正在评估天气和其它因素,以确定下一次发射尝试的日期。现阶段的下一次发射窗口期在 6 月 28 日(本周二)至 7 月 27 日,但只要 NASA、Rocket Lab 和 Advanced Space 能够在本周期内完成发射,航天器都可于 11 月 13 日抵达预定的月球轨道。

CAPSTONE 主要用于开展 Cislunar 自主定位系统的技术操作和导航实验,作为 NASA 领导的 Artemis 登月项目的一部分,它将成为首个在未来为登月任务团队提供帮助的特定月球轨道飞行器。
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« 回覆文章 #4 於: 2022-06-29 11:39:57 »

https://www.inside.com.tw/article/28122-nasa-artemis-capstone-launch  


美国CAPSTONE立方体卫星发射成功

https://techcrunch.com/2022/06/28/nasas-capstone-satellite-is-on-its-way-to-the-moon-thanks-to-rocket-lab/

電子火箭 的空重只有1200公斤,但裝滿燃料就會增加十倍,到13000公斤

https://www.facebook.com/photo.php?fbid=3252594891692694&set=p.3252594891692694&type=3



https://twitter.com/nkknspace/status/1540295969324933120?s=20&t=z9o0E4KaBeXFK61VvQu4rQ&fbclid=IwAR0pHYSQGPUQ3AAwvvX5g5AfSLaIRBvM7mosozwoSF3t6ZxqIGvvgCZtgYg


https://www.facebook.com/photo/?fbid=3252590471693136&set=gm.2262032217286171

任務酬載有光子衛星和CAPSTONE立方衛星
兩者將被部署於高度約165公里的初始軌道
接下來發射後約一個小時內由光子的超級居里引擎
進行軌道抬升作業
而之後五天內會以約每 24 小時一次的頻率
進行軌道提升機動
並在發射後第六天最後一次啟動超級居里引擎
以進入彈道月球轉移軌跡並分離CAPSTONE立方衛星
使用紐西蘭馬西亞半島的LC-1B發射台


https://www.facebook.com/CubeSat.TW/photos/p.5842682292427892/5842682292427892/?type=3



第二次預定燃燒已經完成,接下來還有六次軌道抬升機動才能前往月球

https://twitter.com/Peter_J_Beck/status/1541744140685152256?s=20&t=TqQoe512HPuz_zpgMzsMkg&fbclid=IwAR2Vcz7gvkn_a70IrN12aBNtovclVr1q29-RURDFYTPeVqKakVFzmSGFGVA
« 最後編輯時間: 2022-06-29 11:42:39 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #5 於: 2022-06-29 11:45:44 »

https://www.163.com/dy/article/HB00NSC405529X4O.html 

美国成功发射一枚月球探测器CAPSTONE(顶点号),这也是美国近10年来第一次成功发射月球探测器。

CAPSTONE是一颗实验性导航卫星,只有25公斤重,要进入的轨道是月球NRHO轨道(近直线晕轨道)。该轨道位是地球和月球引力的精确平衡点连线,稳定性非常强,并且只需最少的能量来维持,是执行月球及其他任务的理想中转区。




承担本次发射任务的是美国火箭实验室的电子号火箭以及其光子号上面级,目前火箭发射任务已经完成,接下来的5天将由光子号上面级将CAPSTONE的速度加速到10.97km/s,进入弹道式月球转移轨道。

有意思的是,CAPSTONE探测器并不会直接到达月球,而是通过一项关键的“弹道月球转移”技术,先将探测器带到150万里之外,然后再返回月球,进入NRHO轨道,整个过程大约需要花费4个月。

这项技术的最大优势是可以借助天体引力,以达到减少燃料的携带目的,使得未来小型火箭发射星际立方体卫星变得可行,而且更多月球探测任务也可以借用此技术变得更加简单。

CAPSTONE任务也称为地月自主定位系统技术操作和导航实验,目的是建立月球导航计划,同时也在验证NRHO轨道的稳定性。毕竟这是人类航天器第一次进入该轨道,也是美国阿尔忒弥斯计划的一部分。

负责该项任务的Advanced Space表示:CAPSTONE将测试和月球轨道探测器(LRO)的交联,并确定其位置,而且无需通过地面站的帮助,有点类似地球上点对点通信的GPS系统。

虽然CAPSTONE由NASA提供经费资助,但是它的运营权由Advanced Space公司负责。测试成功后,CAPSTONE将为NASA的Gateway(月球门户)任务和其他月球任务提供数据信息。


建造中的月球门户舱段

作为阿尔忒弥斯计划的一部分,月球门户其实就是在月球上空建立空间站,它也是运行在NRHO轨道。目前月球门户的两个舱段正在制造中,并且地面制造已经进入收尾阶段,预计2024年发射。

阿尔忒弥斯计划的核心任务当然就是实现载人登月和建立月球基地,由于SLS火箭一推再推,原计划2021年发射的阿尔忒弥斯1号任务目前都还躺在地上没起飞。根据计划,NASA将使用波音的SLS火箭、洛马的猎户座飞船以及Spacex的登月版starship实现载人登陆。


美国登月计划示意

或许是受不了波音一言不合就要经费的要挟,NASA直接无视测试中发现的泄漏问题,
宣布SLS火箭在今年8月份发射。有趣的是,Spacex的创始人,
埃隆马斯克也宣布在8月前进行他们星舰的首次轨道发射。




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« 回覆文章 #6 於: 2022-07-06 09:00:36 »

https://www.inside.com.tw/article/28122-nasa-artemis-capstone-launch 
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« 回覆文章 #7 於: 2022-07-06 09:02:09 »

25公斤重Capstone立方体卫星脱离地球轨道 飞向月球
https://www.163.com/tech/article/HBHASFO300097U7T.html

当地时间周一,美国Capstone立方体卫星成功脱离地球轨道,开始飞向月球。这也是美国国家航空航天局(NASA)宇航员登月计划的组成部分。

Capstone立方体卫星只有微波炉大小,6天前搭乘火箭实验室的电子号火箭从新西兰马希亚半岛发射升空。由于巡航中所使用的燃料非常少,这颗卫星还需要4个月的时间才能抵达月球轨道。

火箭实验室创始人彼得·贝克(Peter Beck)在接受采访时表示,他本人的兴奋之情难以言表。

“这可能需要一段时间来理解。这个项目前后花费了我们两年半的时间,执行起来非常非常困难。”“所以,今晚看到这一切汇聚在一起,看到航天器驶向月球,这绝对很震撼。”

贝克说,这项任务成本相对较低,NASA估计为3270万美元,标志着太空探索新时代的开始。

贝克说:“现在只要花费数千万美元,就可以制造出能抵达月球、小行星乃至金星和火星的火箭以及宇宙飞船。”“这是一种前所未有的疯狂能力。”

如果任务的其余部分取得成功,Capstone立方体卫星将在接下来的几个月里向地球传回重要信息,成为首颗在全新轨道进行绕月飞行的卫星。这种轨道被称为“近直线晕轨道”(NRHO),看起来就像一个拉伸的鸡蛋形状,轨道的一端靠近月球,另一端则远离月球。

NASA计划将一个名为“月门”的空间站送入这种轨道,作为阿尔忒弥斯登月计划的组成部分,让宇航员可以从空间站抵达月球表面。

贝克说,新轨道的优点是最大限度减少燃料的使用,并允许卫星或空间站与地球不间断保持联系。

6月28日,火箭实验室电子号火箭搭载名为“光子号”的航天器从新西兰发射升空,并在9分钟后相互分离。“光子号”航天器搭载Capstone立方体卫星飞行了6天时间,期间航天器引擎定期点火,运行轨道离地球越来越远。

本周一,“光子号”航天器的最后一个引擎点火,航天器整体脱离地球引力,并将卫星送上前往月球的轨道。目前火箭实验室的计划是让25公斤重的Capstone立方体卫星先飞过月球,并于11月13日回到新的月球轨道。飞行途中,Capstone立方体卫星将使用少量燃料对运行轨道进行修正。
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« 回覆文章 #8 於: 2022-07-06 09:02:54 »

Capstone立方体卫星失联  https://finance.sina.com.cn/tech/2022-07-06/doc-imizirav2093486.shtml

Capstone立方体卫星在脱离地球轨道向月球前进的过程中失联。这颗卫星是“月球自主定位系统技术操作和导航试验”中的一环。NASA表示,正在尝试恢复建立联系。

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« 回覆文章 #9 於: 2022-07-06 09:04:47 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1288921.htm 该航天器成功地从光子上面级上展开,并被送往月球的方向。但随后它就停止了与地球的通信。NASA的工程师正在努力重新建立与Capstone计算机的联系。
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« 回覆文章 #10 於: 2022-07-06 12:40:39 »

https://chinese.engadget.com/nasa-moon-probe-satellite-no-communication-023034625.html  NASA 於 6 月 28 日發射的 CAPSTONE 衛星,稍早於 7 月 4 日啟程前往月球,但剛出發沒多久,就傳出了與地面通訊站失聯的消息。目前 NASA 仍然在試圖與衛星重新取得聯繫當中。

CAPSTONE 是一個 12U 大小的立方衛星,其任務目標是作為 Artemis 任務與 Lunar Gateway 月球太空站的先導試驗,進行導航與軌道實證的工作。Lunar Gateway 月球太空站預定要發射到一個名為「近線性暈輪軌道(Near-rectilinear halo orbit,NRHO)」的特殊軌道上,環繞著月地 L2 拉格朗日點運行,而非地球或月球。在這個軌道上地球和月球的引力差不多相等,因此可以以較少的能量抵達,並做為降落月球的前哨站。

雖然說 NRHO 有著足夠的理論基礎,NASA 還是希望能實證這個軌道的穩定性以及維持軌道所需的燃料消耗,因此設計了 CAPSTONE 任務做為軌道實證與先導之用。除了確定軌道的可行性外,CAPSTONE 也將測試僅依靠環繞月球的月球勘測軌道飛行器(LRO)進行導航,而不依靠地球表面的通訊站。

CAPSTONE 在啟程前往月球的途中,需要校正一次軌道,而 NASA 表示 CAPSTONE 載有足夠的燃料,可以延緩軌道校正數日而不影響任務。但如果在這幾天當中 NASA 仍無法與 CAPSTONE 取得通訊的話,那 CAPSTONE 的任務就不妙囉。
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« 回覆文章 #11 於: 2022-07-07 09:33:00 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1289439.htm 

CAPSTONE即Cislunar自主定位系统技术操作与导航实验,是NASA雄心勃勃的Artemis计划的第一步,该计划的目标是在本十年中期让人类重返月球。这颗微波炉大小的立方体卫星旨在绘制出一个不寻常的绕月轨道--称为近直角光环轨道(NRHO),从而最终可用于建立月球空间站。

这个被NASA称为“门户(Gateway)”的空间站可以为人类的太空探索开辟出一系列巨大的可能性。它可以被用来在月球上放置漫游车或人类以作为一个补给站,甚至作为前往火星或其他地方的较长人员任务的一个中转站。但首先,该机构希望收集更多关于NRHO的数据--而这正是CAPSTONE的作用。

短暂的反常现象

在CAPSTONE从Rocket Lab的月球光子助推器上部署后仅一天就失去了通信。Rocket Lab为这次任务提供了发射服务和有效载荷运送服务。Advanced Space在一份声明中表示,CAPSTONE在脱离光子后的前11个小时内运行正常。它成功地部署了它的太阳能电池板并跟西班牙马德里的深空网络(DSN)地面站进行了通信。DNS是NASA为支持深空任务而运作的一系列国际大型无线电天线。

似乎异常情况发生在跟DSN的第二次地面站传递期间,当时CAPSTONE跟加利福尼亚的一个天线进行了部分接触。正如SpaceNews所指出的,业余卫星观察员首先注意到CAPSTONE缺乏下行链路并在Twitter上引起了一阵小小的恐慌。由于缺乏通信,第一次轨迹校正演习--为确保航天器保持在准确的登月轨迹上而进行的一系列演习中的第一次--被推迟了。

NASA在7月5日的任务更新中指出,CAPSTONE仍在弹道月球转移到其目标轨道的轨道上,即使这第一次机动的延迟。Advanced Space在任务更新中说道:”BLT即设计的轨道的好处之一,是它对像这样的延迟的鲁棒性。”

目前还不清楚为什么会发生基本的通信问题或采取了什么行动来纠正它。NASA表示将提供额外的更新。

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« 回覆文章 #12 於: 2022-07-13 20:39:41 »

CAPSTON完成第二次轨迹修正  https://www.cnbeta.com/articles/science/1291913.htm  下一次轨迹修正演习定于7月下旬进行。CAPSTONE正在采取一条漫长但节省燃料的路线前往月球,并在从地球出发飞行约958,000英里(154万公里)后再绕回其近乎直线的光环轨道。
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« 回覆文章 #13 於: 2022-07-29 07:23:04 »

CAPSTONE立方衛星在距地球約 125 萬公里處完成了第三次軌跡修正機動 

https://blogs.nasa.gov/artemis/2022/07/27/nasas-capstone-executes-third-maneuver-on-track-to-the-moon/?utm_source=TWITTER&utm_medium=NASAAmes&utm_campaign=NASASocial&linkId=175011546&fbclid=IwAR2IJFoxX97qGz6YZgTqE2rWPZcf5x_FxG6gzaCkV5AxOQmG8yFmhX2SiNw
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« 回覆文章 #14 於: 2022-09-13 09:23:01 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/1315319.htm   Capstone探测器在前往月球的途中再次遭遇故障  NASA表示,Capstone在9月8日尝试了一次轨迹修正机动后进入了安全模式。NASA在上周六的一份声明中说:“任务运营团队正在与探测器取得联系,并在深空网络的支持下努力寻求解决方案。”深空网络是Capstone与地球上的操作人员进行沟通的方式。

Capstone是“地月自主定位系统技术操作和导航实验”的缩写,它正前往月球测试一种新的“光环”轨道--NASA希望将其用于未来的月球“门户”,一个旨在接待人类游客的小型月球站。

总部设在科罗拉多州的Advanced Space公司负责运营该航天器。Advanced Space公司在一份声明中说:“我们后来获得的遥测数据证实,该航天器在计划中的演习接近尾声时出现了异常,目前正处于安全模式。” 安全模式是航天器为保护自己而采取的一种行动,通常是通过关闭非必要的功能。当你追踪一个技术问题时,你的个人电脑可能会经历一个类似的状态。


==
WIKI  NRHO 近直線暈圈軌道  Near-rectilinear halo orbit
近直線暈輪軌道是在與繞軌道運行的物體的近距離軌道之間具有略微彎曲或幾乎筆直的側面的暈輪軌道。2022年的CAPSTONE任務將是月球空間中的第一個此類軌道,而這個以月球為中心的軌道將用作未來月球任務的集結區。該軌道可以與太陽系內外的其他天體一起使用。光環軌道是L1,L2和L3拉格朗日點之一附近的周期性三維軌道

https://en.wikipedia.org/wiki/Near-rectilinear_halo_orbit

美国宇航局(NASA)的“地月自主定位系统技术操作和导航实验”(CAPSTONE)于7月25日成功地完成了其第三次轨道修正操作(TCM)。CAPSTONE正在采取一条漫长但节省燃料的路线前往月球,飞行约95.8万英里(154万公里),然后绕回其近直角光环轨道(NRHO)。
CAPSTONE将在围绕月球的独特的光环形轨道上飞行,然后该轨道将被Gateway使用,这是NASA为Artemis计划建立的未来月球前哨站。这颗立方体卫星在近距离通过时将进入距离一个月球极点1000英里的范围内,每七天一次,在高峰时距离另一个月球极点43,500英里,与其他圆形轨道相比,航天器飞往和离开月球表面所需的推进能力更少。这是一项为期6个月的任务,将有助于启动一个新的探索时代。  
« 最後編輯時間: 2022-09-13 09:29:23 由 peter » 已記錄

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