美创新先进概念项目聚焦深空探测

2021年4月,美国宇航局(NASA)正式敲定了本年度创新先进概念(NIAC)计划下共计23个项目,其中第一阶段项目16个,第二阶段项目6个,第三阶段项目1个。在美国政府重返月球和载人探火目标的牵引下,NIAC计划下的新概念和新技术方案都聚焦到太阳系内的各类探测任务和应用场景,一方面是为月球驻留和火星登陆提供支撑,另一方面则是将目的地拓展至木星、土星和冥王星等距离更远的目标星体,为更远期的探测计划打前站。本文针对其中8个与航天领域密切关联的创新方案进行简要说明,涉及原位资源利用、自主探测器、外星球基础设施等,希望能给大家带来一些启发。

“NASA创新先进概念”计划及进展

“NASA创新先进概念”(NIAC)计划是美国国家航空航天局(NASA)的一个技术开发计划,扶持NASA内、外部的概念性技术,以具有突破性的创造力革新未来NASA的任务形态。与此同时,让美国的创新者和企业家都作为合作伙伴参与其中。该计划寻求非传统来源的创新方案,研究创新的、技术上可靠的先进概念方案,期望能够在宇航领域“改变可能性”,旨在维护美国在航空航天领域的领导地位。

综合电力系统（IPS）战舰的先进控制概念

综合电力系统概念正处于全尺寸预研试验之中，到目前为主要工作集中于各种IPS模块和系统运行的相互关系上。随着各种功能，接口和打互可操作性问题的解决，重点工作正在转向整个系统的控制逻辑优化，与各种支撑系统的接口和与舰船各任务的控制器的接口方面。本文描述当前IPS和控制概念的结构，象电力管理，较低级别控制器的自主最大化和网络的物理及逻辑接口等令人关注的设计工作正在进行，此外，分析了IPS与辅助支撑系统的相互关系所代表的控制要求和人员减少的要求，这些问题的解决办法必须与能负担得起的人员最少化系统相一致。对独立性和生命力问题也有所讨论，本文还基于技术发展趋势和前期研究成果介绍了未来IPS战舰用的富有生命力的结构和功能，建议了进一步研究领域。

空间核动力技术概览与发展脉络初探

在概略介绍现有技术方案基础上,初步探讨空间核动力技术的发展脉络,并分析其未来发展方向。基于固体核反应堆的空间核电源、核电推进及核热推进,是经过试验验证可行、具有一定技术基础并可预期实现空间应用的空间核动力技术。更先进的概念方案包括:基于气体核反应堆的核电源/核热推进、脉冲核爆推进、核裂变碎片推进等,它们的性能逐代跨越直至逼近理论极限。要充分利用核能的潜力,一方面需要提高单位质量核燃料的核能释放率,另一方面也需要减少核反应产物动能转换为无轨热运动的比率。核能潜力的充分利用需要以增加系统质量为代价。为满足未来宽广的空间任务需求,多物理机制驱动的大深度变工况一体化核能空间动力系统是未来必然发展趋势。

电子资源多任务复用的新进展——射频系统多功能化

通过电子资源的多任务复用来实现资源配置最优化一直是电子技术发展的一个重要方向。通信信道的多用户复用和软件无线电技术是两项标志性的技术发展成果，其核心均是基于数字技术的。涉及到宽频段和大空域应用时，射频前端数字化却是一个技术难题，AMRFC采用了对射频模拟部件实施数字控制的技术途径，这一技术发展方向值得注意。

载人飞船逃逸系统的变革

北京时间5月31日,美国太空探索技术公司使用载人龙飞船,从美国本土把美国航天员送入太空,让美国在时隔9年后再次具备了完整的载人航天能力。美国作为航天超级大国,新一代的载人龙飞船使用了不少先进概念,就连逃逸系统也激进地使用了推式逃逸系统,这是载人飞船逃逸系统革命性的创新。

NIAC孕育太空梦想的摇篮

美国航空航天局辖下,有一个名为NASA先进概念研究所(简称NIAC)的单位。这里主要负责对远期的、概念性的太空研究项目进行资助,这些看似“荒诞离奇”的项目中较成熟、合理的部分会被NASA接管以继续进行深入研究甚至列入太空计划。从某种角度来说,NIAC就是NASA的航天研究孵化器。

NASA将利用太阳能固定翼eVTOL飞行器进行火星探索

美国航空航天局(NASA)在创新先进概念计划下授出一份合同,将研究使用太阳能固定翼飞机探索火星,该飞机能够垂直起降和长距离飞行。获得合同的是美国初创公司CoFlow Jet,项目名称是“火星空中和地面全球性智能探测器”(MAGGIE),绰号“麦琪”,这是一种串联翼无人机。

美国深空先进雷达发展研究

深空先进雷达概念是美国天军近期发展的优先项目。介绍了美国太空态势感知体系的发展现状,分析了美军发展深空先进雷达概念的背景动机,总结了该项目的发展路线,并从技术角度分析了深空先进雷达的设计方案。通过分析可以看出,深空先进雷达是一个采用分布式相参技术的准单基地MIMO雷达,它将弥补美军深空探测能力不足的短板,实现全天时、全天域的太空态势感知能力,并给其他国家的太空资产造成潜在威胁。

穿越《美国联邦证据规则》的思考

美国联邦证据规则可以为他国司法体系的证据法改革提供参考的起点,但其远不是什么理想的模板或蓝图。作为标准的联邦证据规则显然受到了美国司法体系多方面特质—陪审团制度、聚焦口头证人证言、庭审假定—的深度影响。相反,一国的证据法改革者们必须要精细地挑选,要明白虽然美国联邦证据规则里包含了许多概念性的先进理念,但同时也承载了大量不足信的历史元素。只有通过整合美国联邦证据规则中的精华、本国自身法律传统和现代社会科学,证据法改革的努力才会有希望取得突破。