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挑战指南 – 空间太阳能收集，用于创新空间应用 最后更新时间 2023 年 2 月 16 日
EIC 探路者挑战赛：空间太阳能收集用于创新空间应用 2.1 背景和范围 太阳中的热核反应实际上是一种无限的能源，但是迄今为止只有极小的一部分得到了开发。与此同时，卫星发射的增多和低地球轨道 (LEO) 巨型星座的进步、在轨卫星服务 (IOS) 的出现以及主动碎片清除 (ADR) 服务的出现表明需要能源来为不断增加的航天器空间机动性提供动力。卫星所有者有望在多个轨道上发射、服务卫星、执行防撞机动并将其卫星或太空拖船移动到所需轨道（例如 LEO 等）。因此，未来的航天器将需要创新的推进能力，以实现长期可靠、经济实惠且可扩展的空间机动解决方案。寻找一种在太空中收集太阳能并将其传输给各种太空接收器（可能通过适当的转译器网格）以用于各种太空应用和新型推进方法的富有远见的想法将为可再生和可自我维持的太空移动解决方案带来突破性创新，并为欧洲卫星所有者带来巨大利益。轨道活动呈指数级增长，需要太空移动，并采用改变游戏规则的新型推进方法和能源进行推进。只要开发出适当的推进系统，太空能量收集就可以为轨道中的航天器提供持续的能量，以实现太空移动。这些可能是绿色推进解决方案，利用转换和传输的能量进行轨道机动。改变游戏规则的绿色推进解决方案可在不影响发射成本甚至降低发射成本的情况下提高有效载荷能力，这是需要解决的挑战之一。此外，由于缺乏大气层，这种绿色能源也有可能以有限的损失传输到月球表面，用于各种太空应用，例如原位资源利用 (ISRU)。掌握开发创新太空应用所需的所有技术将支持欧盟在能源、太空机动绿色推进和太空运输等关键领域的战略自主。2.2 总体目标和具体目标 EIC 正在寻求在太空能量收集和传输以及使用此类收集能量的新型推进概念领域取得突破。
2022 年行业调查及商业格局
新的太空经济领域正在兴起。几十年来，太空制造 (ISM) 的微重力研究一直很活跃，但持续生产盈利产品仍是一个非常新兴的行业。近年来，许多商业空间站、自由飞行平台和小型再入舱相继问世，旨在扩大该领域。太空工厂 (www.factoriesinspace.com) 是太空经济和微重力制造领域最大的商业实体公共数据库。太空制造 (ISM) 分为 3 个高级目的地。首先是太空 ISM，涉及与将在太空中使用的在轨建设相关的活动。其次是地球 ISM，包括在微重力下制造并返回地球时具有更好性能的新材料和产品。第三是月球、火星和小行星等表面的 ISM。与此同时，在交通、轨道平台、微重力通道、太空公用设施、太空采矿等领域，已经存在或正在开发各种支持服务提供商。论文的第一部分定义了太空制造的含义，并建立了分类以对商业实体进行分组。进行了文献综述以协助分类。在过滤数据库后，列出了关键参与者，以创建供应链的概述和调查。第二部分的工作带来了统计见解，即哪些类型的公司正在或旨在活跃于新兴的太空制造领域。所有 117 项太空制造活动被归类为：先进材料、生物技术、大型结构、微加工、新奇和奢侈品、纯物质或太空食品。在分类中，对受欢迎程度、目的地、状态、首次发射年份、地理分布和可用资金进行了比较。目前还没有积极重复的商业太空生产活动。许多产品已经展示但尚未重复或扩大规模。太空制造面临的最大挑战是找到潜在的盈利商品或材料，或者克服大量投资需求的“先有鸡还是先有蛋”问题，然后迎合小型或不存在的市场。太空中新的盈利和可持续经济活动有可能加速太空技术的发展和活动速度，这也将极大地有利于人类和机器人太空探索，这要归功于多用途系统。据作者所知，这种商业太空制造活动的行业调查以前从未发表过。关键词：太空制造、太空经济、ISM、ISAM、ISRU