北京時間3月8日消息，美國宇航局選擇了16項未來太空技術概念，準備進行深入研究。

據(jù)悉，美國宇航局已批準了“NASA創(chuàng)新先進概念（NIAC）”項目的資金申請，美國宇航局選擇了16項未來太空技術，如下：

1、月球柔性膜懸浮鐵道（FLOAT）

該項目希望建造月球第一個鐵道系統(tǒng)，它將提供安全可靠、自動高效的運輸方式，可實現(xiàn)有效載荷在月球表面上運輸。

為實現(xiàn)以上運輸需求，需要在月球表面建造柔性膜懸浮鐵道（FLOAT），由太陽光線照射供電，其軌道網(wǎng)絡可以卷起或者重新部署，適應不斷變化的月球基地任務。

2、傳感功能獨立微型游泳機器人（SWIM）

為了抵達這些地外海洋世界，美國宇航局正在開發(fā)“探索木衛(wèi)二地下海洋（SESAME）”等級的熱機械鉆探機器人。

SWIM系統(tǒng)包括厘米等級、3D打印可游泳的微型機器人，裝配微電子系統(tǒng)（MEMS）傳感器，由微型致動器驅動，采用超聲波無線遙控。

3、被動擴展偶極子陣列月球探測儀（PEDALS）

被動擴展偶極子陣列月球探測儀（PEDALS），可以從不同的空間位置測量廣泛而連續(xù)的深度范圍，這是之前探地雷達裝置無法實現(xiàn)的，未來可以在各種月球勘測任務中使用。

4、太陽系驛馬快信系統(tǒng)

太陽系驛馬快信系統(tǒng)使用光學通信，每年至少接收一次測量系統(tǒng)1-3千萬億字節(jié)的數(shù)據(jù)，之后衛(wèi)星將朝向地球方向運行，近距離快速傳輸數(shù)據(jù)，可以作為深空網(wǎng)絡的擴展和人類探索后勤網(wǎng)絡的先驅。

5、支持早期地外行星著陸及操作的風化層自適應修正系統(tǒng)

“風化層自適應修正系統(tǒng)（RAMs）”是為選擇性加固和融合月球表面天然材料而設計的，適合在早期著陸時支持部署工作，但也可以用于月球和火星定居點建成后進行更成熟的建設活動，還提供額外的地下風化層穩(wěn)定劑，提供了額外的承載能力。

6、通過SCATTER探索天王星

“發(fā)射電磁輻射持續(xù)立方體衛(wèi)星勘測活動（SCATTER）”可使飛船在前往天王星的長時間深空任務中間歇性部署探測器，使科學家通過單個探索任務來增強科學測量，例如：磁場梯度，從而更好地了解天王星這顆冰巨星，該行星是太陽系內很少被勘測的行星之一。

7、電弧燒蝕開采的就地資源利用

一個運行良好的采礦系統(tǒng)應當包括水資源開采和收集，同時也應該盡可能多地采集其他當?shù)夭牧?。使用電弧燒蝕表面材料會產(chǎn)生自由電離粒子，通過電磁場輸送到相關的收集器，每種材料類型的收集器，可以并行使用能為人類太空探索活動提供多樣化、高效率和廣泛覆蓋的原位資源利用。

8、部署千米等級的太空結構

旋轉太空基地產(chǎn)生的人造重力會對人體造成諸多不良反應，為了在1-2RPM（每分鐘轉數(shù)）的轉速下產(chǎn)生接近1g的人造重力環(huán)境，需要一種千米等級的太空結構。

為了解決該問題，研究將利用機械超材料取得的最新進展，設計一種輕質量部署結構，膨脹率達到150倍以上?？刹渴鹪讷C鷹重型火箭整流罩中，在太空軌道上進行伸展，達到長度1千米以上的最終尺寸，而不需要復雜的在軌組裝或者制造，適用于類似“月球軌道空間站”的概念設計，1千米以上等級的可擴展結構將成為大型旋轉太空站主干部分。

9、自主深井鉆孔機器人

自給自足的機器人可以自動在鉆井上下移動，這些機器人被稱為“鉆井機器人（borebots）”，長度大約1米。

鉆井機器人由探測器面板上簡單線性致動器移動到指定位置的管子中進行部署，鉆孔機器人在每次勘測中會鉆探150毫米深，然后將冰芯分離出來，通過鉆孔向上移動將其帶到表面。

10、適用太陽系目標攔截及樣本采集的航天推進器（采用緊密、超功率高密度放射性電池）

放射性同位素電子推進器，由新型可充電原子電池（CAB）提供動力，采用該推進器的航天器飛行速度很快，能夠勘測太陽系外天體，并收集樣本，并在10年之內返回地球。

樣本采集數(shù)據(jù)和星際天體數(shù)據(jù)可能從根本上改變我們對宇宙以及地球所在位置的認知觀點，在過去3年里，有兩顆太陽系外天體（Oumuamua和C/2019 Q4）已經(jīng)穿越太陽系，我們必須做好準備勘測下一個進入太陽系的系外天體。

11、輕量級太陽帆（APPLE）

輕量級太陽帆是一種能在低質量、快速運行的太空平臺上執(zhí)行深太陽系任務的架構，能適用完成最新太空探索任務，新太陽帆飛行速度快，并能抵達太陽系遠端。

12、使用原位推進劑返回土衛(wèi)六樣本

利用土衛(wèi)六表面物質制成揮發(fā)性推進劑，將實現(xiàn)對行星科學、天體生物學和理解生命起源的巨大科學價值的回歸，同時，這比其他樣本返回任務（距離大小和能量等級）的難度大一個數(shù)量等級。

13、洞穴機器人：在火星洞穴中執(zhí)行移動操作任務的小型機器人

該項目目標是開發(fā)一種任務架構，其中包括一個遠程爬行機器人、錨定位置的機器人，它可以使用延伸吊桿進行移動操作，在行星洞穴復雜地形中探索采樣，尤其適用于執(zhí)行火星探索任務，這款機器人被命名為“洞穴機器人”，使用可伸縮吊桿作為操作臂，是一種高度可重構機械裝置。

據(jù)悉，該機器人設計匯集了美國斯坦福大學自主機器人、機器人操作、機械設計、仿生抓取和地質行星科學領域的跨學科專家團隊。

14、“遠視天文臺”：原地制造月球遠端射電天文臺

該項目將進行遠端對接的系統(tǒng)級研究，研究如何在月球遠端利用風化層材料建立一個龐大的低頻（5-40兆赫茲）射電天文臺，它被稱為“遠視天文臺”，將利用原地制造技術，并有時采用地球上進行的系統(tǒng)升級，通常情況下該天文臺會長期使用，它與地球發(fā)射的完整天線陣任務相比，其成本更低、使用壽命更長。

開發(fā)月球表面基礎設施（電力系統(tǒng)、能量存儲系統(tǒng)、空間制造資產(chǎn)、空間采礦資產(chǎn)），從而實現(xiàn)未來月球表面科學和商業(yè)任務，從風化層加工活動中提取和提煉氧氣和金屬，用于未來月球前哨基地和其他空間制造，以及人類在月球表面和航天活動。

15、通過小行星播種真菌來為太空棲息地創(chuàng)造土壤

任何大型、長期的太空棲息地都需要自己種植大部分食物和回收營養(yǎng)物，科學家擬議的一個太空棲息地設計是旋轉的圓柱體，從而創(chuàng)造出人造重力，最多可容納8000人，用于小行星采礦、空間制造和研究等目的，該棲息地是為了實現(xiàn)食物充足，同時具備綠色空間，既支持宇航員的心理健康，又能作為生命支持系統(tǒng)的一部分。

16、光線反射鏡

光線反射鏡是一個在月球表面發(fā)電和分配能量的新概念，它利用卡塞格倫光學望遠鏡作為主要手段來捕捉、集中和聚焦太陽光線，隨后，使用菲涅爾透鏡校準光線，并在1公里或者更遠的距離向多個終端用戶分布。重新定向和集中太陽能，然后向終端用戶分布，使用小型光伏陣列（2-4米直徑）轉換成電能，該裝置可以安裝在太空棲息地，將太陽能轉化為電能。

責任編輯：lq6