NASA计划选择了18个旨在推动太空技术发展的高科技项目

据外媒New Atlas报道，近日美国国家宇航局（NASA）的创新先进概念（NIAC）计划选择了18个旨在推动太空技术发展的高科技项目。NASA为十几个研究项目提供的资金高达50万美元，用于长期探索和利用月球及其他地区。

20世纪50年代成立以来，NASA将资金投资于各种尖端技术，包括火箭设计到零重力笔等。这种方法既导致了尴尬和好处，也是NIAC计划旨在延续的方法。

“我们的NIAC计划通过投资革命性技术培育出可以改变NASA未来任务的远见卓识，”NASA太空技术任务理事会代理副主任Jim Reuter说。“我们期待美国的创新者帮助我们用新技术突破太空探索的界限。”

目前的NIAC选择分为第一阶段和第二阶段奖项。对于为期9个月的评估和概念定义，第一阶段的价值约为125,000美元，而第二阶段则用于更高级的研究，并包括两年内最高达500,000美元的奖励。NASA表示，所有项目都处于概念阶段，距实际应用至少十年。

第一阶段的选择包括：

用于极端环境和区域探测的Bioinspired Ray（BREEZE）

Javid Bayandor，纽约州立大学布法罗分校。

BREEZE是一种充气机器人飞行器，受到“魔鬼鱼”的启发，可以在海拔50至60公里（31至37英里）的金星大气层的上层漂浮和滑行。它将采用太阳能供电，并能够通过使用电缆改变其高度，以改变飞行器的体积。

根据开发人员的说法，BREEZE飞船可以使用像喷气流一样的纬向风来在四到六天内环绕地球 - 在一天的2-3天充电并探索夜间。携带的仪器可能包括质谱仪、浊度计、可见光和近红外高分辨率相机，磁力计和风速计，以及用于测量大气压力，温度和密度等的传感器。

长期金星表面任务的Power Beaming

Erik Brandon，NASA喷气推进实验室（JPL），加利福尼亚州帕萨迪纳市。

另一个旨在探索金星的项目——Power Beaming研究将着眼于为金星地表任务提供电力。在这种情况下，“大气平台”（气球）将安装有太阳能电池板，电池和射频或微波发射器。气球漂浮在金星大气层的上层，阳光会给电池充电。

一旦电池充电，气球将沉入较低的大气层，不透明的云层阻止表面着陆器使用自己的太阳能电池板获取能量。然后，气球的发射器将能量发射到着陆器，该着陆器配备有特殊的可充电，高温熔盐或固体电解质电池，或固体氧化物再生燃料电池系统，可以在金星的表面温度下保持足够高度以便融化铅。然后气球将上升并重复该过程。

SmartSuit

Ana Diaz Artiles，德克萨斯A＆M大学工程实验站。

SmartSuit设计用于火星和其他行星任务，但它不是一个被动的加压气囊，而是采用软体机器人技术和柔软、可伸缩的自我修复材料，并结合嵌入式传感器。后者可以收集数据，并显示环境和膜结构信息。

SmartSuit是一款智能套装，旨在增强用户的移动性和灵活性，以及与其环境互动。柔软的机器人元件也允许套装施加机械反压力，这意味着套装不需要加压到与传统套装相同的程度。

双用途系外行星望远镜（DUET）

Tom Ditto，3DeWitt LLC，Ancramdale，纽约州。

DUET是一种新的系外行星狩猎望远镜设计，其涉及面积是地面望远镜的四倍，但足够轻，可以在一个火箭有效载荷中发射。轨道仪器通过牛顿首次研究的双色散技术消除了对星形阴影或日冕仪的需求来管理这种增加，该技术允许DUET分离系外行星及其母恒星的不同光波长。

行星大气电推动和驱动的微型探头（MP4AE）

Yu Gu，西弗吉尼亚大学。

这项新颖的研究基于蜘蛛的“飞航”能力，并设想由数千个重约50毫克的微型探测器进行的行星探测任务。这些将包括一个200米长（660英尺）的弦环，用于提供大气阻力并产生一个小电荷，以便在探测器漂浮在行星的指定大气层时为探测器供电。

支持Swarm探针的ATEG反应器（SPEAR）探针

Troy Howe, Howe Industries LLC，坦佩，亚利桑那州。

SPEAR是一种用于深空探测的超轻型核电推进探测器。它将由一个新的轻型反应堆调节器和先进的热电发电机（ATEG）提供动力。尽管反应堆不会产生与其他设计一样多的电力，但这可以通过降低成本来抵消，这将使深空任务的数量增加。此外，它使用低品位铀意味着它可以在商业上运作。

Ripcord创新动力系统（RIPS）

Noam Izenberg，约翰霍普金斯大学，马里兰州劳雷尔。

RIPS是一种为短寿命大气探测器提供电源的系统。从本质上讲，它是一条从探测器在锥形滑槽上发挥作用的线，在下降过程中利用阻力来产生电力。这种方法适用于气体巨行星的大气进入探测器，这些探测器需要短时间的高功率。

星际飞行的力量

Geoffrey Landis,，美国宇航局格伦研究中心，克利夫兰。

这是一个星际任务，使用激光推进系统推动跨越星际距离的超小型探测器通过系外行星飞行。根据支持者的说法，在这种规模下，当探测器穿过新的恒星系统时，探测器可以像微型发电机一样收获能量。

月球推进剂采矿前哨（LPMO）

Joel Serce，TransAstra Corporation，Lake View Terrace，加州。

月球采矿计划LPMO旨在通过使用可垂直放置在100米高的桅杆上的可展开太阳能电池阵列来减少在月球极地挖冰的需求，以便为辐射气体动态（RGD）采矿作业提供动力。LPMO不是挖出冰，而是使用射频、微波和红外辐射的组合来加热冰沉积物，然后冰沉积物升华并收集在低温冷阱中以将气体变为液体形式。

Crosscutting High Apogee 加油轨道导航仪（CHARON）

John Slough，MSNW LLC，雷德蒙德，华盛顿州。

HARON是一个旨在清理绕地球运行的空间碎片的概念，这些碎片可能对卫星和其他航天器造成危害。CHARON使用无电极洛伦兹力推进器，这是一种超轻型离子发动机，具有很高的推力功率比。它将放置在围绕地球的椭圆轨道上，在那里拦截并将碎片运送到衰减轨道。通过其推进器，它将能够改变其轨道以追捕其目标，并且通过浸入大气中，它将能够收集推进剂的氧和氮分子，使其基本上自我加油。

Thermal Mining of Ices on Cold Solar System Bodies

George Sowers， 科罗拉多矿业学院，戈尔登

一个月球采矿概念，这个概念使用阳光加热的地下导体，这些导体会加热冰沉积物，冰沉积物将通过钻孔升华并收集在圆顶帐篷中以进行再冻结和收集。

探索我们太阳系边界的低成本SmallSats

JPL的Robert Staehle

该项目旨在探测太阳系边缘的深空。为了将大量低成本航天器发送到木星之外，支持者希望生产类似CubeSat的飞行器，可以在行星任务中作为次级有效载荷发射。

2019年第二阶段选择包括：

The High Étendue Multiple Object Spectrographic Telescope (THE MOST)

Tom Ditto, 3DeWitt LLC, Ancramdale, 纽约州

MOST是一种新型太空望远镜的概念，它可以为视场中的每个物体记录高分辨率光谱，这是以前望远镜的100倍。它通过将光线投射通过光栅平面来对其进行折射并使用与镜子相比高度容忍表面误差的平膜来创建整个天空的光谱图像。第二阶段将看到THE MOST实验室模型的构建和测试。

旋转运动扩展阵列合成（R-MXAS）

John Kendra，Leidos，Inc.，Reston，弗吉尼亚。

R-MXAS是一种合成孔径成像辐射计，体积更小，功耗低于现有版本。它通过在平面阵列和刚性系绳之间产生的干涉基线来实现这一点。

用于突破星际任务的自导波束推进器

Chris Limbach, 德克萨斯A＆M大学工程实验站。

一个星际任务，这个任务使用激光和粒子束的组合来创建一个自导能量束，可以推动无人探测器的速度高达光速的10％。通过使用中性粒子束和激光，支持者声称在光束通过空间传播期间的热膨胀和衍射将被消除。

太阳中微子航天器探测器的天体物理学和技术实验室研究

Nickolas Solomey, 堪萨斯州威奇托州立大学

这是一种小型化的中微子探测器，设计用于太阳探测器探测太阳近轨道中的中微子。支持者表示，在太空中设计合理的仪器重量仅为250千克（550磅），但与3000吨地面探测器的工作相同。

Diffractive LightSails

Grover Swartzlander, 纽约州罗切斯特理工学院

该项目使用太阳能帆捕捉太阳光以提供航天器推进力。这不是什么新鲜事，但新版本将使用超材料原理制作光学薄膜，而不是使用简单的反射式聚酯薄膜。这将极大地提高效率，因为薄膜将允许帆使用所谓的电光束转向，其中，不是为了保持航向而使帆成角度，而是使用衍射光来获得相同的效果，这意味着帆可以保持最佳角度以获得最佳加速度。

Solar Surfing

Doug Willard，美国宇航局肯尼迪航天中心，佛罗里达州卡纳维拉尔角。

也许最具戏剧性的建议是Solar Surfing项目。在这种情况下，无人太空船将深入太阳的日冕或外部大气层，使用高反射率涂层覆盖薄的太阳屏蔽层和屏蔽层与航天器之间的二次镀银反射锥，以分散二次红外辐射。支持者声称这将允许探测器比帕克太阳探测器更靠近太阳。