據(jù)外媒NewAtlas報(bào)道，近日美國(guó)國(guó)家宇航局（NASA）的創(chuàng)新先進(jìn)概念（NIAC）計(jì)劃選擇了18個(gè)旨在推動(dòng)太空技術(shù)發(fā)展的高科技項(xiàng)目。NASA為十幾個(gè)研究項(xiàng)目提供的資金高達(dá)50萬(wàn)美元，用于長(zhǎng)期探索和利用月球及其他地區(qū)。

20世紀(jì)50年代成立以來(lái)，NASA將資金投資于各種尖端技術(shù)，包括火箭設(shè)計(jì)到零重力筆等。這種方法既導(dǎo)致了尷尬和好處，也是NIAC計(jì)劃旨在延續(xù)的方法。

“我們的NIAC計(jì)劃通過(guò)投資革命性技術(shù)培育出可以改變NASA未來(lái)任務(wù)的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，”NASA太空技術(shù)任務(wù)理事會(huì)代理副主任JimReuter說(shuō)。“我們期待美國(guó)的創(chuàng)新者幫助我們用新技術(shù)突破太空探索的界限?！?/p>

目前的NIAC選擇分為第一階段和第二階段獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)于為期9個(gè)月的評(píng)估和概念定義，第一階段的價(jià)值約為125,000美元，而第二階段則用于更高級(jí)的研究，并包括兩年內(nèi)最高達(dá)500,000美元的獎(jiǎng)勵(lì)。NASA表示，所有項(xiàng)目都處于概念階段，距實(shí)際應(yīng)用至少十年。

第一階段的選擇包括：

用于極端環(huán)境和區(qū)域探測(cè)的Bioinspired Ray（BREEZE）

JavidBayandor，紐約州立大學(xué)布法羅分校。

BREEZE是一種充氣機(jī)器人飛行器，受到“魔鬼魚(yú)”的啟發(fā)，可以在海拔50至60公里（31至37英里）的金星大氣層的上層漂浮和滑行。它將采用太陽(yáng)能供電，并能夠通過(guò)使用電纜改變其高度，以改變飛行器的體積。

根據(jù)開(kāi)發(fā)人員的說(shuō)法，BREEZE飛船可以使用像噴氣流一樣的緯向風(fēng)來(lái)在四到六天內(nèi)環(huán)繞地球-在一天的2-3天充電并探索夜間。攜帶的儀器可能包括質(zhì)譜儀、濁度計(jì)、可見(jiàn)光和近紅外高分辨率相機(jī)，磁力計(jì)和風(fēng)速計(jì)，以及用于測(cè)量大氣壓力，溫度和密度等的傳感器。

長(zhǎng)期金星表面任務(wù)的Power Beaming

ErikBrandon，NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL），加利福尼亞州帕薩迪納市。

另一個(gè)旨在探索金星的項(xiàng)目——PowerBeaming研究將著眼于為金星地表任務(wù)提供電力。在這種情況下，“大氣平臺(tái)”（氣球）將安裝有太陽(yáng)能電池板，電池和射頻或微波發(fā)射器。氣球漂浮在金星大氣層的上層，陽(yáng)光會(huì)給電池充電。

一旦電池充電，氣球?qū)⒊寥胼^低的大氣層，不透明的云層阻止表面著陸器使用自己的太陽(yáng)能電池板獲取能量。然后，氣球的發(fā)射器將能量發(fā)射到著陸器，該著陸器配備有特殊的可充電，高溫熔鹽或固體電解質(zhì)電池，或固體氧化物再生燃料電池系統(tǒng)，可以在金星的表面溫度下保持足夠高度以便融化鉛。然后氣球?qū)⑸仙⒅貜?fù)該過(guò)程。

SmartSuit

AnaDiazArtiles，德克薩斯A＆M大學(xué)工程實(shí)驗(yàn)站。

SmartSuit設(shè)計(jì)用于火星和其他行星任務(wù)，但它不是一個(gè)被動(dòng)的加壓氣囊，而是采用軟體機(jī)器人技術(shù)和柔軟、可伸縮的自我修復(fù)材料，并結(jié)合嵌入式傳感器。后者可以收集數(shù)據(jù)，并顯示環(huán)境和膜結(jié)構(gòu)信息。

SmartSuit是一款智能套裝，旨在增強(qiáng)用戶的移動(dòng)性和靈活性，以及與其環(huán)境互動(dòng)。柔軟的機(jī)器人元件也允許套裝施加機(jī)械反壓力，這意味著套裝不需要加壓到與傳統(tǒng)套裝相同的程度。

雙用途系外行星望遠(yuǎn)鏡（DUET）

TomDitto，3DeWittLLC，Ancramdale，紐約州。

DUET是一種新的系外行星狩獵望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)，其涉及面積是地面望遠(yuǎn)鏡的四倍，但足夠輕，可以在一個(gè)火箭有效載荷中發(fā)射。軌道儀器通過(guò)牛頓首次研究的雙色散技術(shù)消除了對(duì)星形陰影或日冕儀的需求來(lái)管理這種增加，該技術(shù)允許DUET分離系外行星及其母恒星的不同光波長(zhǎng)。

行星大氣電推動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的微型探頭（MP4AE）

YuGu，西弗吉尼亞大學(xué)。

這項(xiàng)新穎的研究基于蜘蛛的“飛航”能力，并設(shè)想由數(shù)千個(gè)重約50毫克的微型探測(cè)器進(jìn)行的行星探測(cè)任務(wù)。這些將包括一個(gè)200米長(zhǎng)（660英尺）的弦環(huán)，用于提供大氣阻力并產(chǎn)生一個(gè)小電荷，以便在探測(cè)器漂浮在行星的指定大氣層時(shí)為探測(cè)器供電。

支持Swarm探針的ATEG反應(yīng)器（SPEAR）探針

TroyHowe,HoweIndustriesLLC，坦佩，亞利桑那州。

SPEAR是一種用于深空探測(cè)的超輕型核電推進(jìn)探測(cè)器。它將由一個(gè)新的輕型反應(yīng)堆調(diào)節(jié)器和先進(jìn)的熱電發(fā)電機(jī)（ATEG）提供動(dòng)力。盡管反應(yīng)堆不會(huì)產(chǎn)生與其他設(shè)計(jì)一樣多的電力，但這可以通過(guò)降低成本來(lái)抵消，這將使深空任務(wù)的數(shù)量增加。此外，它使用低品位鈾意味著它可以在商業(yè)上運(yùn)作。

Ripcord創(chuàng)新動(dòng)力系統(tǒng)（RIPS）

NoamIzenberg，約翰霍普金斯大學(xué)，馬里蘭州勞雷爾。

RIPS是一種為短壽命大氣探測(cè)器提供電源的系統(tǒng)。從本質(zhì)上講，它是一條從探測(cè)器在錐形滑槽上發(fā)揮作用的線，在下降過(guò)程中利用阻力來(lái)產(chǎn)生電力。這種方法適用于氣體巨行星的大氣進(jìn)入探測(cè)器，這些探測(cè)器需要短時(shí)間的高功率。

星際飛行的力量

GeoffreyLandis,，美國(guó)宇航局格倫研究中心，克利夫蘭。

這是一個(gè)星際任務(wù)，使用激光推進(jìn)系統(tǒng)推動(dòng)跨越星際距離的超小型探測(cè)器通過(guò)系外行星飛行。根據(jù)支持者的說(shuō)法，在這種規(guī)模下，當(dāng)探測(cè)器穿過(guò)新的恒星系統(tǒng)時(shí)，探測(cè)器可以像微型發(fā)電機(jī)一樣收獲能量。

月球推進(jìn)劑采礦前哨（LPMO）

JoelSerce，TransAstraCorporation，LakeViewTerrace，加州。

月球采礦計(jì)劃LPMO旨在通過(guò)使用可垂直放置在100米高的桅桿上的可展開(kāi)太陽(yáng)能電池陣列來(lái)減少在月球極地挖冰的需求，以便為輻射氣體動(dòng)態(tài)（RGD）采礦作業(yè)提供動(dòng)力。LPMO不是挖出冰，而是使用射頻、微波和紅外輻射的組合來(lái)加熱冰沉積物，然后冰沉積物升華并收集在低溫冷阱中以將氣體變?yōu)橐后w形式。

Crosscutting High Apogee 加油軌道導(dǎo)航儀（CHARON）

JohnSlough，MSNWLLC，雷德蒙德，華盛頓州。

HARON是一個(gè)旨在清理繞地球運(yùn)行的空間碎片的概念，這些碎片可能對(duì)衛(wèi)星和其他航天器造成危害。CHARON使用無(wú)電極洛倫茲力推進(jìn)器，這是一種超輕型離子發(fā)動(dòng)機(jī)，具有很高的推力功率比。它將放置在圍繞地球的橢圓軌道上，在那里攔截并將碎片運(yùn)送到衰減軌道。通過(guò)其推進(jìn)器，它將能夠改變其軌道以追捕其目標(biāo)，并且通過(guò)浸入大氣中，它將能夠收集推進(jìn)劑的氧和氮分子，使其基本上自我加油。

Thermal Mining of Ices on Cold Solar System Bodies

George Sowers， 科羅拉多礦業(yè)學(xué)院，戈?duì)柕?/p>

一個(gè)月球采礦概念，這個(gè)概念使用陽(yáng)光加熱的地下導(dǎo)體，這些導(dǎo)體會(huì)加熱冰沉積物，冰沉積物將通過(guò)鉆孔升華并收集在圓頂帳篷中以進(jìn)行再凍結(jié)和收集。

探索我們太陽(yáng)系邊界的低成本SmallSats

JPL的Robert Staehle

該項(xiàng)目旨在探測(cè)太陽(yáng)系邊緣的深空。為了將大量低成本航天器發(fā)送到木星之外，支持者希望生產(chǎn)類似CubeSat的飛行器，可以在行星任務(wù)中作為次級(jí)有效載荷發(fā)射。

2019年第二階段選擇包括：

The High étendue Multiple Object Spectrographic Telescope (THE MOST)

Tom Ditto, 3DeWitt LLC, Ancramdale, 紐約州

MOST是一種新型太空望遠(yuǎn)鏡的概念，它可以為視場(chǎng)中的每個(gè)物體記錄高分辨率光譜，這是以前望遠(yuǎn)鏡的100倍。它通過(guò)將光線投射通過(guò)光柵平面來(lái)對(duì)其進(jìn)行折射并使用與鏡子相比高度容忍表面誤差的平膜來(lái)創(chuàng)建整個(gè)天空的光譜圖像。第二階段將看到THEMOST實(shí)驗(yàn)室模型的構(gòu)建和測(cè)試。

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展陣列合成（R-MXAS）

JohnKendra，Leidos，Inc.，Reston，弗吉尼亞。

R-MXAS是一種合成孔徑成像輻射計(jì)，體積更小，功耗低于現(xiàn)有版本。它通過(guò)在平面陣列和剛性系繩之間產(chǎn)生的干涉基線來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

用于突破星際任務(wù)的自導(dǎo)波束推進(jìn)器

ChrisLimbach,德克薩斯A＆M大學(xué)工程實(shí)驗(yàn)站。

一個(gè)星際任務(wù)，這個(gè)任務(wù)使用激光和粒子束的組合來(lái)創(chuàng)建一個(gè)自導(dǎo)能量束，可以推動(dòng)無(wú)人探測(cè)器的速度高達(dá)光速的10％。通過(guò)使用中性粒子束和激光，支持者聲稱在光束通過(guò)空間傳播期間的熱膨脹和衍射將被消除。

太陽(yáng)中微子航天器探測(cè)器的天體物理學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究

Nickolas Solomey, 堪薩斯州威奇托州立大學(xué)

這是一種小型化的中微子探測(cè)器，設(shè)計(jì)用于太陽(yáng)探測(cè)器探測(cè)太陽(yáng)近軌道中的中微子。支持者表示，在太空中設(shè)計(jì)合理的儀器重量?jī)H為250千克（550磅），但與3000噸地面探測(cè)器的工作相同。

Diffractive LightSails

Grover Swartzlander, 紐約州羅切斯特理工學(xué)院

該項(xiàng)目使用太陽(yáng)能帆捕捉太陽(yáng)光以提供航天器推進(jìn)力。這不是什么新鮮事，但新版本將使用超材料原理制作光學(xué)薄膜，而不是使用簡(jiǎn)單的反射式聚酯薄膜。這將極大地提高效率，因?yàn)楸∧⒃试S帆使用所謂的電光束轉(zhuǎn)向，其中，不是為了保持航向而使帆成角度，而是使用衍射光來(lái)獲得相同的效果，這意味著帆可以保持最佳角度以獲得最佳加速度。

Solar Surfing

DougWillard，美國(guó)宇航局肯尼迪航天中心，佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角。

也許最具戲劇性的建議是SolarSurfing項(xiàng)目。在這種情況下，無(wú)人太空船將深入太陽(yáng)的日冕或外部大氣層，使用高反射率涂層覆蓋薄的太陽(yáng)屏蔽層和屏蔽層與航天器之間的二次鍍銀反射錐，以分散二次紅外輻射。支持者聲稱這將允許探測(cè)器比帕克太陽(yáng)探測(cè)器更靠近太陽(yáng)。