据美国国家航空航天局网站1月9日报道，美国国家航空航天局（NASA）空间技术任务理事会(STMD)对2015年取得的重要技术进展进行了总结，这些技术进展主要出自STMD管理的9个重要技术发展项目。STMD的目标是缩短研究与发展新型空间技术和能力所需的周期时间，同时掌握新型技术以实现高回报的任务，加强政府、学术界和工业界的航空航天活动。这将有助于维持美国的竞争力，在全球空间领域处于领先地位。

　　STMD在2015年主要致力于8个研究领域：高性能空间推进；高带宽空间光学通信；高级生命支持与资源利用；进入、降落和着陆(EDL)系统；空间机器人系统；轻量级空间结构；深空导航；空间天文台系统。在这些领域中，STMD取得的突出成果包括：

　　低密度超声速减速器

　　2015年6月8日，NASA在美海军太平洋导弹靶场执行了“低密度超声速减速器”(LDSD)技术演示验证任务，该任务对未来火星任务具有重要意义。LDSD试验使用火箭驱动的碟形飞行器，飞抵地球临近空间。该充气减速任务为火星科学与载人探索任务的着陆机器人和支持系统评估了两个关键技术：超声速充气气动减速器(SIAD) 以及超声速翼帆降落伞。 前者是一种大型的环形空气制动器，可使大型有效载荷在火星或其他有大气层的目的地着陆。

　　在最新试验之前，NASA还在2014年6月进行了飞行试验，两次任务都验证了SIAD。LDSD飞行试验还评估了先进的超声速降落伞。这是有史以来最大的降落伞，直径为100英尺。STMD副主管尤尔齐克指出，针对高技术降落伞无法维持结构完整性的问题，两次LDSD飞行试验都提供了重要的经验教训。LDSD团队正在全面致力于解决超声速降落伞部署的复杂物理问题。

　　绿色推进剂

　　NASA与工业界和美空军空间与导弹系统中心合作，计划于2016年9月发射“绿色推进剂注入任务”(GPIM)。GPIM重点关注旨在在轨测试高性能、无毒的绿色燃料。STMD与航空喷气发动机-洛克达因公司以及GPIM主承包商鲍尔航空航天技术公司合作，研发使用特定推进剂的航天器。该绿色推进剂是硝酸羟胺基燃料/氧化剂混合物，称为AF-M315E。GPIM将对该推进剂进行飞行试验，旨在取代当前通用的剧毒联氨和复合二元推进剂系统。这将增强航天器的性能和体积效率。

　　先进机器人

　　先进机器人技术研究是STMD“改变游戏规则的发展”（GCD）项目的一部分。该研究的核心是利用机器人的能力来增强人类生产力。这将通过融合人类和机器人的优势特性，降低任务风险。

　　例如，STMD正在制造原型探测器，以支持载人太空探索与运行任务理事会的“资源勘探者”项目。该任务以月球为目的地，可能在2020年发射。它将验证月球探矿技能，以确定“挥发物”的位置与组成——可能是埋藏在月球表面之下的大型水冰储备。尤尔齐克表示，该领域的工作可能会产生月球“加油站”，提取月球表面的水资源，用来制造氢气和氧气作为火箭燃料。

　　STMD管理NASA的“百年挑战”项目。2015年，NASA向西弗吉尼亚大学的“山地人”团队授出10万美元的奖金。该团队参加了“样品返回机器人挑战”任务，成功展示机器人如何从广泛、多样的地形定位并采集地质样品，且无需人工控制。

　　深空原子钟

　　尤尔齐克称，“深空原子钟”（DSAC）项目取得了重大进展。DSAC计划在2016年9月进行飞行试验。DSAC团队完成了原子钟集成以及功能、性能、振动和热真空测试，在2015年7月进入有效载荷集成与测试阶段。这些测试有助于DSAC设计的逐步成熟化，并获得批准作为寄宿有效载荷在2016年发射。DSAC为小型、极精准的汞离子原子钟。

　　DSAC将搭载于英国萨里卫星技术公司建造的美国卫星上，作为美空军“空间试验项目”(STP-2)任务的一部分，由Space X公司的“猎鹰”-9重型火箭发送至地球轨道。DSAC一旦入轨，将执行航天器导航、无线电科学以及应用于全球定位系统的任务。DSAC技术可提升航天器对于远距离目的地的导航能力，并能采集更高精确度的更多数据。事实上，DSAC的精确度比当前最好的导航原子钟提高了50倍。尤尔齐克称，DSAC可为下一代GPS星座提供更高精度的导航，还可能实现对木卫二的重力测绘。

　　太阳能电推进技术

　　STMD“太阳能电推进”（SEP）技术的底线目标是实现具有成本效益的太阳系内任务，如小行星和火星任务。首先，大型太阳能电池阵列将采集到的太阳能转化为电能。该能量被送入非常节能高效的推进器，可在整个任务中提供不间断的推力。比起常规化学推进系统，SEP推进器使用的推进剂可减少10倍。

　　SEP项目初期由ATK航空航天公司和可部署空间系统公司执行。通过与NASA合作，这些公司完成了高功率大型太阳能电池阵列的地面试验。该太阳能电池阵列可被折叠称小型轻量级的包裹，由火箭发射。

　　2015财年，SEP团队成功测试了12.5千瓦的新型“霍尔”推进器。该推进器使用磁屏蔽装置，可使其能持续运行多年。该能力对于深空探索任务来说非常重要。

　　着眼于未来技术

　　NASA准备在未来几年取得更多技术进展。特别是，NASA计划在2019年对深空到地球的高性能、高带宽激光通信进行空间演示验证。尤尔齐克称，这对于NASA、其他政府机构以及商业卫星运营商都具有重要意义。

　　通过“利用公私合作关系推进临界点技术”以及“利用公私合作关系推进新兴空间技术系统能力”信息征询，NASA近期宣布与24家美国公司达成合作关系。这些合作关系旨在通过引导关键空间技术的发展，推进NASA对太阳系的机器人与载人太空探索目标。尤尔齐克表示，从机器人太空制造，到小型航天器推进系统，再到小型、低功耗遥感仪器，STMD致力于将这些合同和空间法案协议落实到位，并研发创造性技术。（冯云皓　编译）