艾姆斯中心创新基金 (CIF) 是一项年度 STMD 计划,其主要目的是激发和鼓励艾姆斯中心内部以及艾姆斯中心与其他 NASA 中心之间的创造力、创新和协作,以满足 NASA 和国家的技术需求。CIF 专注于长期、高影响、通常风险较高的技术投资,但不一定与任何特定的任务机会挂钩。艾姆斯 CIF 计划由中心首席技术专家办公室管理,该办公室制定了 CIF 计划的主要里程碑、截止日期和审查时间表。今年的征求建议书 (RFP) 预计将于 6 月初至 6 月中旬发布,提案将于 7 月下旬提交。成功项目的正式开始日期为每年的 10 月 1 日,但资金通常会在每年的下半年分散。总结项目成就的最终报告应在项目生命周期结束时提交,并在每年秋季的艾姆斯研究与技术展 (ARTS) 上提交给中心。如果您想了解有关 CIF 计划时间安排的更多信息,请联系 Jill Bauman (jill.bauman@nasa.gov)。
任务理事会航空研究任务理事会 (ARMD) - NASA 的航空研究主要在四个 NASA 中心进行:加利福尼亚州的艾姆斯研究中心和阿姆斯特朗飞行研究中心、俄亥俄州的格伦研究中心和弗吉尼亚州的兰利研究中心。探索系统任务理事会 (ESMD) - 建立将人类送入比以往更深太空的能力。ESMD 充分利用该机构的人力资本专业知识,其计划、项目、要素和集成职责分布在所有 NASA 中心。科学任务理事会 (SMD) - 与国家科学界合作,赞助科学研究,并与 NASA 在世界各地的合作伙伴合作开发和部署卫星和探测器,以回答需要从太空观察和进入太空的基本问题。空间操作任务理事会 (SOMD) - 负责在我们的太阳系中实现持续的人类探索任务和操作。SOMD 管理 NASA 目前和未来在低地球轨道 (LEO) 及以外的太空运营,包括向国际空间站提供商业发射服务。空间技术任务理事会 (STMD) - 负责开发 NASA 所需的跨领域、开创性、新技术和能力
• 美国宇航局的《战略计划》(2022 年)概述了具体的技术开发活动,这些活动指导该机构“创新和推进变革性空间技术” • 对于空间运输领域,一个典型的高影响空间技术领域是使用低毒或“绿色”火箭推进剂,与传统的自燃推进剂相比,这些推进剂表现出良好的空间储存性、Isp 性能和地面处理能力 • 先进航天器高能无毒 (ASCENT 推进剂)(以前称为 AF-315E)的 Isp 密度比肼高 50%,并已在包括绿色推进灌注任务 (GPIM, 2019) 和月球手电筒 (2022) 在内的任务中得到验证 • 绿色推进双模式 (GPDM) 项目旨在利用 ASCENT 的离子液体特性,将其用作化学和电喷雾推进的双模式推进剂,在 6U 立方体卫星上使用通用推进剂罐/进料系统计划于 2025 年底发射的飞行演示 • GPDM 是一项由 MSFC 牵头、SST/STMD 资助的活动,NASA、大学和行业合作伙伴(由拨款和 SBIR/STTR 计划资助)共同开发飞行部件,并将支持特定的任务操作活动
NASA正在努力通过Artemis计划重返月球,并最终通过Artemis计划,利用创新技术来建立与美国商业和国际合作伙伴合作的可持续探索架构[1]。未来的NASA体系结构具有基本的低温推进系统,以支持月球任务和最终对火星的未来任务。NASA一直投资于过去十年中的CFM活动和被动存储,转移和测量技术,以及主要集中于地面发育,并进行了一些小规模的微重力液实验。最近,NASA创建了一个低温流体管理(CFM)技术图表,以确定需要进一步开发才能达到技术准备水平(TRL)6的关键差距,然后再注入飞行应用程序。以解决技术差距,从战略上计划通过地面和飞行演示,与国际合作伙伴合作,并利用公共私人合作伙伴关系(PPPS)通过协作机会(ACO)申请通过临界点(ACO)求职点来投资于多元化的CFM投资组合方法。一旦证明了这些系统功能,这些系统功能将使Artemis计划及其他地区所需的高性能推进剂系统。
用于自主机载会合评估和防撞的原型基础设施 Austin Probe、Graham Bryan、Tim Woodbury、Evan Novak Emergent Space Technologies, Inc. Shiva Iyer、Apoorva Karra 和 Moriba Jah 博士 德克萨斯大学奥斯汀分校 摘要 我们正在努力构建一个可扩展的自主会合评估和避免原型基础设施。这包括一个地面枢纽,用于同步来自操作员的状态信息和计划机动并识别潜在的会合,以及用于自主评估和避免碰撞的机载飞行软件。这项工作将作为 NASA STMD 飞行实验的一部分在 2023 年进行。 1. 简介 会合评估 (CA) 是运行卫星安全的最重要组成部分之一,由于低地球轨道任务和星座的激增,其重要性不断增加。当与集群或星座的自主机动相结合时,难度和复杂性会增加,当此类系统开始与其他自主机动系统交互时,难度和复杂性会进一步增加。由于许多大型自主星座(如 SpaceX Starlink、Amazon Kuiper 和其他商业提供商)以及 SDA 和 MDA 计划在未来十年部署的持久 LEO 星座,找到可扩展的解决方案是实现太空可持续性的关键。
NASA MARSHALL太空飞行中心(MSFC)自2010年以来在液体火箭发动机组件设计,开发和测试中应用了各种形式的金属添加剂制造(AM)。这些AM技术降低了硬件成本,缩短制造时间表,通过减少关节数量来提高可靠性,并通过允许非常规设计来改善硬件性能。RAMFIRE项目,由太空技术任务局(STMD)游戏更改开发(GCD)计划资助,已与Elementum 3D合作进一步使用了新颖的AM Liquid Rocket喷嘴。该项目高级新型大型AM铝材料技术,可在火箭发动机和发射车中节省大量重量。以前,铝合金难以使用增材制造焊接和打印。Ementimum 3D的专利铝6061-RAM2合金允许使用各种AM技术和各种尺度打印铝合金。可以利用合金用于焊接线,显示出铝焊缝的急剧改善。The RAMFIRE project focuses on five key areas: 1) Laser Powder Directed Energy Deposition (LP-DED) AL6061-RAM2 feedstock specification and verification, 2) LP-DED process development and validation, 3) LP-DED printed AL6061-RAM2 microstructural and mechanical property characterization, 4) Hot-fire test a 5.4k-lbf thrust class regeneratively cooled nozzle, 5) Print large scale再生冷却喷嘴。热火测试通过提供相关环境将TRL级别提高到5/6范围,从而向NASA和潜在用户展示了高级空间技术的潜力。
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心
缩写 定义 缩写 定义 AF 空军 NASA 美国国家航空航天局 BGA 球栅阵列 NEPAG NASA 电子零件保证组 BN 贝叶斯网络 NEPP NASA 电子零件和包装(程序) BoK 知识体系 NESC NASA 工程和安全中心 CMOS 互补金属氧化物半导体 NODIS NASA 在线指令信息系统 COTS 商用现货 NPR NASA 程序要求 CPU 中央处理单元 NRO 国家侦察办公室 DDR 双倍数据速率 NSREC 核与空间辐射效应会议 DLA 国防后勤局 OCE 总工程师办公室 DMEA 国防微电子活动 OGA 其他政府机构 DoD 国防部 PIC 光子集成电路 DoE 能源部 POC 联系点 EEE 电气、电子和机电 PoF 故障物理学 ETW 电子技术研讨会 RF 射频 FPGA 现场可编程门阵列 RH 抗辐射 GaN 氮化镓 RHA 抗辐射保证 GIDEP 政府工业数据交换计划 SAPP 空间资产保护计划 GPU 图形处理单元 SDRAM 同步动态随机存取存储器 GRC 格伦研究中心 SEE 单事件效应 GSFC 戈达德太空飞行中心 SiC 碳化硅 GSN 目标结构化符号 SMA 安全与任务保障 HQ 总部 SMC 空间与导弹系统中心 IC 集成电路 SOA 安全操作区 IEEE 电气和电子工程师协会 SoC 片上系统 JPL 喷气推进实验室 SRAM 静态随机存取存储器 JSC 约翰逊航天中心 SSAI 科学系统与应用公司 LaRC 兰利研究中心 STMD 空间技术任务理事会 LGA 陆地栅格阵列 STT 自旋转移力矩 MAPLD 军用和航空航天可编程逻辑器件(研讨会) SysML 系统建模语言 MBMA 基于模型的任务保障 TID 总电离剂量 MRAM 磁性随机存取存储器 TSV 硅通孔 MSFC 马歇尔太空飞行中心
摘要 NASA 创新先进概念 (NIAC) 计划培育有远见的想法,这些想法可以通过创造突破性成果(从根本上更好或全新的航空航天概念)来改变未来的 NASA 任务,同时让美国的创新者和企业家参与其中。NIAC 项目研究创新、技术上可信、先进的概念,这些概念有朝一日可能会“改变航空航天领域的可能性”。NIAC 通过三个阶段的研究支持创新研究,每个阶段都通过竞争性奖项颁发。第一阶段的研究为期九个月,旨在探索有远见的概念的整体可行性。第二阶段的研究将进一步开发最有前景的第一阶段概念,为期两年,制定进一步发展的路线图,并探索 NASA 内部及以外地区的潜在过渡选项。第三阶段的研究旨在将最有前景的 NIAC 概念战略性地过渡到其他 NASA 项目、其他政府机构或商业伙伴。自 2011 年以来,NIAC 已资助了 128 项第一阶段、51 项第二阶段和 2 项第三阶段研究。本文介绍了 NIAC 的历史和当前在支持 NASA 对先进航空航天技术开发持续投资方面所发挥的作用。 关键词:(NASA、航空航天、创新、研究) 首字母缩略词/缩写 ESM = 等效系统质量 ICES = 国际环境系统会议 IMLEO = 初始质量到低地球轨道 NASA = 美国国家航空航天局 NIAC = NASA 创新先进概念(2011 年开始) NIAC = NASA 先进概念研究所(2011 年之前) NSPIRES = NASA 征集和提案综合审查和评估系统 USRA = 大学空间研究协会 NEC = NIAC 外部委员会 SSO = 来源选择官员 STEM = 科学、技术、工程和数学 STP = 空间技术计划 STMD = 空间技术任务理事会 1. 简介 NIAC 是独一无二的!它是一个既重视技术敏锐性又重视想象力的计划,受到好奇心和对知识的追求的启发。我们鼓励创新者发挥创造力,在航空航天领域实现巨大飞跃。NIAC 要求提出具有远见的概念,这些概念的范围可能很广,可能激发新类别的使能技术,也可能涉及主流航空航天领域以外的学科。一个好的 NIAC 概念力求
附录:其他有用信息 NASA 任务理事会 航空研究任务理事会 航空研究任务理事会 (ARMD) 产生创新概念、技术和能力,以实现空域系统和在其中飞行的飞机的革命性变革。ARMD 的概念、技术和能力将带来更安全、更高效的国家航空运输系统以及更环保的飞机,因为 ARMD 专注于绿色航空。ARMD 的研究将继续在支持 NASA 的载人和机器人太空活动中发挥重要作用。 https://www.nasa.gov/aeroresearch 探索系统开发 探索系统开发任务理事会 (ESDMD) 定义和管理对 NASA 的 Artemis 计划至关重要的计划的系统开发,并以综合的方式规划 NASA 的月球到火星探索方法。ESDMD 管理月球轨道、月球表面和火星探索的载人探索系统开发。ESDMD 领导 Artemis 活动的人为方面以及将科学融入人为系统元素。 https://www.nasa.gov/directorates/exploration-systems-development 空间行动 美国宇航局的空间行动任务理事会 (SOMD) 负责支持人类在太阳系内持续的探索任务和行动。 SOMD 管理美国宇航局在低地球轨道 (LEO) 内外的当前和未来空间行动,运营和维护探索系统、空间运输系统,并在轨道上进行广泛的科学研究。此外,SOMD 还负责该机构的空间通信和导航服务,支持美国宇航局目前在轨的所有空间系统。 https://www.nasa.gov/directorates/space-operations-mission-directorate 科学任务理事会 科学任务理事会 (SMD) 使用一系列地球观测卫星研究地球;使用访问其他行星的航天器探索太阳系;部署机器人着陆器、探测车和样品返回任务;并利用地球轨道和深空观测站将人类的有利位置投射到太空。 SMD 通过四个部门组织工作以实现目标:地球科学、行星科学、太阳物理学和天体物理学。https://science.nasa.gov/ 空间技术任务理事会空间技术任务理事会 (STMD) 是该机构内的一个专门的技术组织,负责识别和开发解决 NASA 任务和国家面临的技术挑战的解决方案,同时为国家成功将发现转化为经济领导力、开发跨领域技术做出贡献,这些技术也促进了衍生产品和培育新业务,并利用国家的航空航天工业、学术界和小型企业劳动力。https://www.nasa。政府/directorates/spacetech/home/index.html