北京時(shí)間 3 月 8 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，美國(guó)宇航局選擇了 16 項(xiàng)未來(lái)太空技術(shù)概念，準(zhǔn)備進(jìn)行深入研究，其中 4 個(gè)技術(shù)概念來(lái)自美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，例如：在月球上建造一個(gè)運(yùn)輸貨物的鐵道系統(tǒng)。
現(xiàn)今地球軌道太空一片繁忙景象，近幾十年來(lái)，人類(lèi)在太陽(yáng)系發(fā)射了大量探測(cè)器，用于探索行星、小行星、彗星和太陽(yáng)，伴隨著航天技術(shù)不斷進(jìn)步，所有太空任務(wù)都令人激動(dòng)不已，并有可能成為現(xiàn)實(shí)，但是未來(lái)會(huì)怎樣呢？未來(lái)還會(huì)有哪些技術(shù)奇跡？
目前，美國(guó)宇航局已批準(zhǔn)了 “NASA 創(chuàng)新先進(jìn)概念（NIAC）”項(xiàng)目的資金申請(qǐng)，該資金將獎(jiǎng)勵(lì) 12 名以上的研究人員，鼓勵(lì)他們研究創(chuàng)新概念的可行性，這些研究人員包括：美國(guó)宇航局研究員、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的科學(xué)家。以下是美國(guó)宇航局選擇的 16 項(xiàng)未來(lái)太空技術(shù)概念：
1、月球柔性膜懸浮鐵道（FLOAT）
設(shè)計(jì)者：伊桑 · 沙勒，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
我們希望建造月球第一個(gè)鐵道系統(tǒng)，它將提供安全可靠、自動(dòng)高效的運(yùn)輸方式，可實(shí)現(xiàn)有效載荷在月球表面上運(yùn)輸，建立一個(gè)持久、壽命較長(zhǎng)的機(jī)械裝置運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)于 2030 年可持續(xù)性月球基地的正常運(yùn)行至關(guān)重要，正如美國(guó)宇航局的 “機(jī)器人月球表面操作 2 號(hào)任務(wù)（RLSO2）”的設(shè)計(jì)概念，以下兩種作用：一是運(yùn)輸開(kāi)采的風(fēng)化表層作為資源利用消耗品（水、液態(tài)氧、液態(tài)氫）或者建筑材料；二是運(yùn)輸月球基地周?chē)挠行лd荷，往返登陸區(qū)域或者其他前哨站。
為了實(shí)現(xiàn)以上運(yùn)輸需求，我們建議在月球表面建造柔性膜懸浮鐵道（FLOAT），F(xiàn)LOAT 系統(tǒng)使用無(wú)動(dòng)力磁性機(jī)械裝置懸浮在 3 層柔性薄膜軌道之上：石墨層薄膜能使機(jī)械裝置基于反磁性懸浮力被動(dòng)地漂浮在軌道上方，柔性電路層產(chǎn)生電磁推力控制機(jī)械裝置沿著鐵軌運(yùn)行；位于底部的太陽(yáng)能薄膜，在太陽(yáng)光線照射下可產(chǎn)生電能。FLOAT 懸浮系統(tǒng)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，一直懸浮在軌道之上，從而減少月球灰塵的磨損，該系統(tǒng)不像是月球登陸車(chē)有輪子或者支架。
FLOAT 系統(tǒng)能在塵土飛揚(yáng)、不適宜居住的月球環(huán)境中自動(dòng)運(yùn)行，并且保持最小場(chǎng)地準(zhǔn)備，其軌道網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)間推移卷起或者重新部署，以適應(yīng)不斷變化的月球基地任務(wù)要求。
2、傳感功能獨(dú)立微型游泳機(jī)器人（SWIM）
設(shè)計(jì)者：伊桑 · 沙勒，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
未來(lái)幾十年的太空探索將聚焦于地外海洋星球，尤其是土衛(wèi)二、木衛(wèi)二和土衛(wèi)六，這些星球的液態(tài)海洋位于數(shù)千米厚的冰殼之下，是地球之外最有可能孕育生命的地方。為了抵達(dá)這些地外海洋世界，美國(guó)宇航局正在開(kāi)發(fā)和完善許多進(jìn)入海洋的任務(wù)概念，其中包括：“探索木衛(wèi)二地下海洋（SESAME）”等級(jí)的熱機(jī)械鉆探機(jī)器人，我們建議研發(fā) “傳感功能獨(dú)立微型游泳機(jī)器人（SWIM）”，這將極大擴(kuò)展微型體積海洋探測(cè)機(jī)器人的任務(wù)能力，并極大地增強(qiáng)探測(cè)可居住性、生物標(biāo)志物及生命證據(jù)的可能性。
SWIM 系統(tǒng)包括厘米等級(jí)、3D 打印可游泳的微型機(jī)器人，其裝配著微電子系統(tǒng)（MEMS）傳感器，由微型致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，采用超聲波無(wú)線遙控。微型游泳機(jī)器人可以獨(dú)立部署，也可以從單個(gè) SESAME 機(jī)器人載體上部署，一旦它到達(dá)或者錨定海洋 - 冰層交界區(qū)，其靈活性將受到限制。SWIM 機(jī)器人能擴(kuò)大海洋采集范圍，能力遠(yuǎn)超出 SESAME 機(jī)器人，從而增大了探測(cè)到地外海洋生命跡象的可能性。同時(shí)，該機(jī)器人還能獲得科研工作所需的海洋屬性、宜居性指標(biāo)和潛在生物標(biāo)記的時(shí)間和空間分布測(cè)量（單個(gè)機(jī)器人不可能實(shí)現(xiàn)）。這些能力將使科學(xué)家在美國(guó)宇航局首次地外海洋勘測(cè)中更好地描述和理解海洋成分及生命宜居性。
3、被動(dòng)擴(kuò)展偶極子陣列月球探測(cè)儀（PEDALS）
帕特里克 · 麥克高瑞，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
理解類(lèi)地行星地下組成和結(jié)構(gòu)是揭曉其地質(zhì)歷史演變的關(guān)鍵，其中包括：地殼分化、火山作用、沉積作用、盆地形成和揮發(fā)性運(yùn)輸和聚集。通常采用的地下探測(cè)設(shè)備是雷達(dá)，它可以通過(guò)基于地球的雙基站、軌道或者表面結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在每種情況下，合并雷達(dá)儀器的任務(wù)操作天線都具有固定共振頻率，通常限制在一個(gè)或者兩個(gè)工作頻帶。目前，火星軌道設(shè)備 MARSIS 在迄今所有軌道探測(cè)雷達(dá)中具有最大天線（40 米），它可提供千米等級(jí)的穿透勘測(cè)和全球覆蓋范圍，但由于信噪比較低、分辨率較低、表面反射模糊等原因，導(dǎo)致勘測(cè)數(shù)據(jù)失真度較高?？紤]到使用單一、固定長(zhǎng)度偶極天線產(chǎn)生的頻帶有限性，我們建議采用被動(dòng)擴(kuò)展偶極子陣列月球探測(cè)儀（PEDALS），它包含一系列離散偶極天線，通過(guò)特殊組成和短偶極耦合擴(kuò)展到更大的區(qū)域，通過(guò)頻率和深度變換能有效提高分辨率。PEDALS 的關(guān)鍵創(chuàng)新之處在于其獨(dú)特能力，可以從不同的空間位置測(cè)量廣泛而連續(xù)的深度范圍，這是之前探地雷達(dá)裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。PEDALS 利用形狀記憶材料被動(dòng)展開(kāi) 4 個(gè)系繩，并計(jì)劃在未來(lái)各種月球勘測(cè)任務(wù)中使用。驅(qū)動(dòng) PEDALS 任務(wù)的關(guān)鍵科學(xué)目標(biāo)包括對(duì)比地殼厚度從而理解地殼結(jié)構(gòu)的深度，以及測(cè)量表面風(fēng)化層揮發(fā)物分布，探測(cè)地下空洞等。
4、太陽(yáng)系驛馬快信系統(tǒng)
約書(shū)亞 · 范德 · 霍克，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
太陽(yáng)系驛馬快信系統(tǒng)是一個(gè)全球性、多光譜、高分辨率的行星探測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)周期衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的定期訪問(wèn)來(lái)獲取千萬(wàn)億位字節(jié)數(shù)據(jù)，然后傳輸?shù)降厍?。這些 “信使”衛(wèi)星使用光學(xué)通信每年至少接收一次該測(cè)量系統(tǒng) 1-3 千萬(wàn)億字節(jié)的數(shù)據(jù)，之后衛(wèi)星將朝向地球方向運(yùn)行，近距離快速傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)利用周期軌道，該系統(tǒng)僅需要最小的機(jī)載推進(jìn)力，并可以作為深空網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和人類(lèi)探索后勤網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)運(yùn)行幾十年時(shí)間。
5、支持早期地外行星著陸及操作的風(fēng)化層自適應(yīng)修正系統(tǒng)
薩巴吉特 · 班納吉，美國(guó)德克薩斯州農(nóng)工工程實(shí)驗(yàn)站 5
“風(fēng)化層自適應(yīng)修正系統(tǒng)（RAMs）”是為選擇性加固和融合月球表面天然材料而設(shè)計(jì)的，目前這一概念是從美國(guó)宇航局創(chuàng)新先進(jìn)概念（NIAC）提案中衍生而來(lái)，該提案專(zhuān)注于柔性輕型著陸平臺(tái)設(shè)計(jì)。目前的月球風(fēng)化層改造研究主要集中在使用基于大量現(xiàn)有成功技術(shù)，例如：燒結(jié)和地質(zhì)聚合技術(shù)。相比之下，風(fēng)化層自適應(yīng)修正系統(tǒng)特別適合在早期著陸時(shí)支持部署工作，但也可以用于月球和火星定居點(diǎn)建成后進(jìn)行更成熟的建設(shè)活動(dòng)。而不是將所有材料、設(shè)備和電源用于固定月球表面風(fēng)化層，進(jìn)行灰塵控制、折疊著陸墊、固定登陸墊或者鋪設(shè)通道等功能性維持工作。RAMs 使用奇特的微膠囊運(yùn)載系統(tǒng)，能夠送遞納米鋁熱劑混合物和有機(jī)硅烷使點(diǎn)焊錨點(diǎn)與表面底部風(fēng)化層固定在一起，同時(shí)采用先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼釘進(jìn)行加固。
該系統(tǒng)還提供額外的地下風(fēng)化層穩(wěn)定劑，這些物質(zhì)植入土壤深處，并被初始放熱反應(yīng)激活，從而形成一層連續(xù)的鋁熱劑熔合和地質(zhì)聚合風(fēng)化層，構(gòu)建了一道屏障，提供了額外的承載能力。因此，除塵和承載是通過(guò)反應(yīng) / 凝固化學(xué)和物理網(wǎng)格屏障來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
6、通過(guò) SCATTER 探索天王星
西格西德 · 克洛塞，美國(guó)斯坦福大學(xué)
“發(fā)射電磁輻射持續(xù)立方體衛(wèi)星勘測(cè)活動(dòng)（SCATTER）”研究飛船通過(guò)研究激光器發(fā)射器釋放能量和遠(yuǎn)程操控小型探測(cè)航天器的能力，可使飛船在前往天王星的長(zhǎng)時(shí)間深空任務(wù)中間歇性部署探測(cè)器，在那里僅使用光伏和電池電源是不可行的，基于立方體衛(wèi)星的勘測(cè)活動(dòng)，可使科學(xué)家通過(guò)單個(gè)探索任務(wù)來(lái)增強(qiáng)科學(xué)測(cè)量，例如：磁場(chǎng)梯度，從而更好地了解天王星這顆冰巨星，該行星是太陽(yáng)系內(nèi)很少被勘測(cè)的行星之一。
7、電弧燒蝕開(kāi)采的就地資源利用
艾米莉亞 · 格雷格，美國(guó)德克薩斯大學(xué)
伴隨著近年來(lái)太空探索不斷擴(kuò)展，例如：人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系其他天體表面的探索，非常有必要進(jìn)行就地資源利用（ISRU）從當(dāng)?shù)刭Y源中獲取水、建筑材料和推進(jìn)劑，如何制造水是執(zhí)行太空任務(wù)短期內(nèi)最關(guān)鍵的成分，因此是許多研究的重點(diǎn)方向。然而，能夠采用相同的系統(tǒng)開(kāi)采其他資源在未來(lái)將變得至關(guān)重要。因此，一個(gè)運(yùn)行良好的采礦系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括水資源開(kāi)采和收集，同時(shí)也應(yīng)該盡可能多地采集其他當(dāng)?shù)夭牧稀Ｊ褂秒娀g表面材料會(huì)產(chǎn)生自由電離粒子，這些粒子可以按質(zhì)量分類(lèi)成物質(zhì)群，并通過(guò)電磁場(chǎng)輸送到相關(guān)的收集器，每種材料類(lèi)型的收集器可以并行使用，以實(shí)現(xiàn)最大收集效率和貯藏條件。
電離燒蝕弧、電磁傳輸、分類(lèi)篩選以及收集模塊都集中放置在一個(gè)可移動(dòng)表面履帶牽引裝置中，能為人類(lèi)太空探索活動(dòng)提供多樣化、高效率和廣泛覆蓋的原位資源利用。通過(guò)使用電弧燒蝕和電離風(fēng)化巖顆粒，運(yùn)輸和采集這些揮發(fā)物比依賴(lài)熱采礦技術(shù)采集隨機(jī)樣本更易于操控。這將大幅增加顆粒采集的速度，并減少了非預(yù)期表面的冷凝損失，使用磁場(chǎng)來(lái)分離揮發(fā)物將很容易地分類(lèi)篩選任何風(fēng)化層成分，例如：水和金屬離子。
8、部署千米等級(jí)的太空結(jié)構(gòu)
扎克利 · 曼徹斯特，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)
長(zhǎng)期太空飛行將給人體帶來(lái)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，其中包括：肌肉萎縮、骨質(zhì)疏松、視力下降、抑制免疫力等，這些影響都與缺乏重力有關(guān)，自人類(lèi)最初實(shí)現(xiàn)太空探索以來(lái)，就一直期望著能在太空棲息地形成重力環(huán)境，科幻小說(shuō)中曾提出旋轉(zhuǎn)太空基地能產(chǎn)生人造重力作用。然而，旋轉(zhuǎn)太空基地產(chǎn)生的人造重力會(huì)對(duì)人體造成諸多不良反應(yīng)，當(dāng)人體長(zhǎng)期暴露在每分鐘幾次旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下，人體會(huì)感到不適和眩暈，為了在 1-2RPM（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生接近 1g 的人造重力環(huán)境，需要一種千米等級(jí)的太空結(jié)構(gòu)。為了解決該問(wèn)題，我們將利用機(jī)械超材料取得的最新進(jìn)展，設(shè)計(jì)一種輕質(zhì)量部署結(jié)構(gòu)，膨脹率達(dá)到 150 倍以上。像這樣的結(jié)構(gòu)可部署在獵鷹重型火箭整流罩中，在太空軌道上進(jìn)行伸展，達(dá)到長(zhǎng)度 1 千米以上的最終尺寸，而不需要復(fù)雜的在軌組裝或者制造，我們的研究將適用于類(lèi)似 “月球軌道空間站”的概念設(shè)計(jì)，1 千米以上等級(jí)的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)將成為大型旋轉(zhuǎn)太空站主干部分。
9、自主深井鉆孔機(jī)器人
奎因 · 莫理，行星企業(yè)公司
現(xiàn)在人們相信火星存在地下液態(tài)水，位于南極層狀沉積物（SPLD）下方 1.5 千米深處，美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心資深科學(xué)家克里斯 · 麥凱稱(chēng)，如果我們要研究天體生物學(xué)，不僅需要看到它，我們還需要獲得一部分樣本，因?yàn)槲覀冇斜匾獙?duì)火星等地外星球進(jìn)行深度鉆探。此外，2019 年一份后續(xù)報(bào)告指出，如果地殼之下火山活動(dòng)產(chǎn)生熱量使液態(tài)水成為可能，那么該地層和冰下湖泊很可能孕育地外生命。此前南極層狀沉積物是火星最具科學(xué)探索意義的區(qū)域之一，它見(jiàn)證了 40 億年前大氣和氣候變化，目前科學(xué)家還沒(méi)有做好充分準(zhǔn)備，利用深層鉆探系統(tǒng)完成此項(xiàng)任務(wù)。
我們提出的是一種自動(dòng)鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)將利用一個(gè)類(lèi)似 “毅力號(hào)”火星車(chē)類(lèi)型的探測(cè)器作為鉆機(jī)，該探測(cè)器將配備最少且適當(dāng)?shù)目茖W(xué)儀器，以及采用冗余度很高的鉆井策略，該鉆井策略不依賴(lài)電纜，相反，自給自足的機(jī)器人可以自動(dòng)在鉆井上下移動(dòng)，這些機(jī)器人被稱(chēng)為 “鉆井機(jī)器人（borebots）”，長(zhǎng)度大約 1 米。
鉆井機(jī)器人由探測(cè)器面板上簡(jiǎn)單線性致動(dòng)器移動(dòng)到指定位置的管子中進(jìn)行部署，它們?cè)阢@入井眼時(shí)能不斷鉆孔，鉆井機(jī)器人移動(dòng)是通過(guò)橡膠罐軌道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)壓在鉆孔兩側(cè)，鉆孔機(jī)器人在每次勘測(cè)中會(huì)鉆探 150 毫米深，然后將冰芯分離出來(lái)，通過(guò)鉆孔向上移動(dòng)將其帶到表面。當(dāng)冰核由鉆孔機(jī)器人提取出來(lái)時(shí)，探測(cè)器將對(duì)冰核進(jìn)行原位分析，并使用內(nèi)部處理設(shè)備進(jìn)行存放處理，這意味著冰核樣本要么被用于原地分析，要么被存放供以后檢索。
10、適用太陽(yáng)系目標(biāo)攔截及樣本采集的航天推進(jìn)器（采用緊密、超功率高密度放射性電池）
克里斯托弗 · 莫里森，超安全核技術(shù)公司
超安全核技術(shù)公司（USNC-Tech）提議制造一種 20 kWe （千韋，磁通量單位）等級(jí)、500 公斤的干質(zhì)量放射性同位素電子推進(jìn)器，它由新型可充電原子電池（CAB）提供動(dòng)力，采用該推進(jìn)器的航天器飛行速度很快，能夠勘測(cè)太陽(yáng)系外天體，并收集樣本，并在 10 年之內(nèi)返回地球。樣本采集數(shù)據(jù)和星際天體數(shù)據(jù)可能從根本上改變我們對(duì)宇宙以及地球所在位置的認(rèn)知觀點(diǎn)，在過(guò)去 3 年里，有兩顆太陽(yáng)系外天體（Oumuamua 和 C/2019 Q4）已經(jīng)穿越太陽(yáng)系，我們必須做好準(zhǔn)備勘測(cè)下一個(gè)進(jìn)入太陽(yáng)系的系外天體。
11、輕量級(jí)太陽(yáng)帆（APPLE）
約瑟夫 · 內(nèi)馬尼克，航空航天公司
輕量級(jí)太陽(yáng)帆是一種能在低質(zhì)量、快速運(yùn)行的太空平臺(tái)上執(zhí)行深太陽(yáng)系任務(wù)的架構(gòu)，我們研制了一種可替代的運(yùn)載工具架構(gòu)，它整合了壽命長(zhǎng)、峰值功率、可充電、模塊化的電力系統(tǒng)和太陽(yáng)帆推進(jìn)系統(tǒng)，該裝置能適用完成最新太空探索任務(wù)。新太陽(yáng)帆飛行速度快，并能抵達(dá)太陽(yáng)系遠(yuǎn)端，例如：用 6 個(gè)月時(shí)間抵達(dá)木星附近，1 年時(shí)間抵達(dá)土星附近，4 年時(shí)間抵達(dá)冥王星。雖然推進(jìn)系統(tǒng)是該太陽(yáng)帆的設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但該飛行任務(wù)必須具備動(dòng)力系統(tǒng)，APPLE 包括一個(gè)耐用的抗輻射電池。
12、使用原位推進(jìn)劑返回土衛(wèi)六樣本
史蒂文 · 奧爾森，美國(guó)宇航局格林研究中心
使用原位推進(jìn)劑返回土衛(wèi)六樣本的方案獲得美國(guó)宇航局的關(guān)注，該方案 “就地取材”，利用土衛(wèi)六表面物質(zhì)制成揮發(fā)性推進(jìn)劑，該方案與其他所有傳統(tǒng)原地資源利用概念相差很大，它將實(shí)現(xiàn)對(duì)行星科學(xué)、天體生物學(xué)和理解生命起源的巨大科學(xué)價(jià)值的回歸，同時(shí)，這比其他樣本返回任務(wù)（距離大小和能量等級(jí)）的難度大一個(gè)數(shù)量等級(jí)。
13、洞穴機(jī)器人：在火星洞穴中執(zhí)行移動(dòng)操作任務(wù)的小型機(jī)器人
馬可 · 帕沃內(nèi)，美國(guó)斯坦福大學(xué)
該任務(wù)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種任務(wù)架構(gòu)，其中包括一個(gè)遠(yuǎn)程爬行機(jī)器人、錨定位置的機(jī)器人，它可以使用延伸吊桿進(jìn)行移動(dòng)操作，在行星洞穴復(fù)雜地形中探索采樣，尤其適用于執(zhí)行火星探索任務(wù)，這款機(jī)器人被命名為 “洞穴機(jī)器人”，使用可伸縮吊桿作為操作臂，是一種高度可重構(gòu)機(jī)械裝置。據(jù)悉，該機(jī)器人設(shè)計(jì)匯集了美國(guó)斯坦福大學(xué)自主機(jī)器人、機(jī)器人操作、機(jī)械設(shè)計(jì)、仿生抓取和地質(zhì)行星科學(xué)領(lǐng)域的跨學(xué)科專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)。
14、“遠(yuǎn)視天文臺(tái)”：原地制造月球遠(yuǎn)端射電天文臺(tái)
羅納德 · 波利丹，月球資源有限公司
我們提議進(jìn)行遠(yuǎn)端對(duì)接的系統(tǒng)級(jí)研究，研究如何在月球遠(yuǎn)端利用風(fēng)化層材料建立一個(gè)龐大的低頻（5-40 兆赫茲）射電天文臺(tái)，它被稱(chēng)為 “遠(yuǎn)視天文臺(tái)”，它將是一個(gè)分布在 20×20 千米區(qū)域內(nèi)大型偶極天線陣列，它將開(kāi)啟一扇觀測(cè)窗口（低頻射電），能夠洞悉早期宇宙狀況，其作用類(lèi)似于激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和普朗克天文臺(tái)探測(cè)宇宙微波背景輻射。由于地球會(huì)制造無(wú)線電噪音和電離層干擾，因此在地球表面建造一個(gè)低頻射電天文臺(tái)不太現(xiàn)實(shí)，“遠(yuǎn)視天文臺(tái)”概念將利用原地制造技術(shù)，并有時(shí)采用地球上進(jìn)行的系統(tǒng)升級(jí)，通常情況下該天文臺(tái)會(huì)長(zhǎng)期使用，它與地球發(fā)射的完整天線陣任務(wù)相比，其成本更低、使用壽命更長(zhǎng)。
開(kāi)發(fā)月球表面基礎(chǔ)設(shè)施（電力系統(tǒng)、能量存儲(chǔ)系統(tǒng)、空間制造資產(chǎn)、空間采礦資產(chǎn)），從而實(shí)現(xiàn)未來(lái)月球表面科學(xué)和商業(yè)任務(wù)，從風(fēng)化層加工活動(dòng)中提取和提煉氧氣和金屬，用于未來(lái)月球前哨基地和其他空間制造，以及人類(lèi)在月球表面和航天活動(dòng)。
15、通過(guò)小行星播種真菌來(lái)為太空棲息地創(chuàng)造土壤
簡(jiǎn) · 謝維特索夫，跨越宇航公司
任何大型、長(zhǎng)期的太空棲息地都需要自己種植大部分食物和回收營(yíng)養(yǎng)物，對(duì)于簡(jiǎn)單的補(bǔ)給任務(wù)而言，用水培方式種植農(nóng)作物很有意義，但基于土壤的種植系統(tǒng)對(duì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)地球物資補(bǔ)給的大型太空基地具有重要優(yōu)勢(shì)。
其中科學(xué)家擬議的一個(gè)太空棲息地設(shè)計(jì)是旋轉(zhuǎn)的圓柱體，從而創(chuàng)造出人造重力，最多可容納 8000 人，用于小行星采礦、空間制造和研究等目的，該棲息地是為了實(shí)現(xiàn)食物充足，同時(shí)具備綠色空間，既支持宇航員的心理健康，又能作為生命支持系統(tǒng)的一部分。在該情形下，農(nóng)作物水培法將遇到困境，因?yàn)榛匦枰罅繖C(jī)械，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)故障點(diǎn)，例如：泵和油管，此外，水培系統(tǒng)還需要營(yíng)養(yǎng)液，很難循環(huán)利用農(nóng)業(yè)和人類(lèi)的排泄物，然而這卻很容易在土壤為基礎(chǔ)的種植系統(tǒng)中完成，方法是通過(guò)堆肥化處理人類(lèi)排泄物，并將它們放入土壤之中。
目前，我們建議使用富含碳的小行星物質(zhì)制造土壤，利用真菌物理分解這些物質(zhì)，在化學(xué)角度上有效降解有毒物質(zhì)，我們將利用真菌將小行星物質(zhì)轉(zhuǎn)化為土壤，基本的想法是在富含碳的小行星上植入真菌，以促進(jìn)土壤的形成，真菌擅長(zhǎng)分解復(fù)雜的有機(jī)分子，包括那些對(duì)其他生命形式有毒的分子。例如：平菇已被證明可以通過(guò)消化石油中的碳?xì)浠衔铮晒Φ厍謇肀皇臀廴镜耐寥?，菌絲可以穿透很遠(yuǎn)的距離進(jìn)入裂縫中，并施加大量的壓力，從物理上破壞巖石，有些甚至生長(zhǎng)在巖石內(nèi)部，事實(shí)上，有證據(jù)表明真菌在地球早期土壤形成過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
16、光線反射鏡
查爾斯 · 泰勒，美國(guó)宇航局蘭利研究中心
光線反射鏡是一個(gè)在月球表面發(fā)電和分配能量的新概念，它是在 “阿爾忒彌斯號(hào)”任務(wù)以及隨后 “人類(lèi)長(zhǎng)期在月球表面生存”的未來(lái)背景下實(shí)現(xiàn)的，該創(chuàng)新概念基于一個(gè)定日鏡，它利用卡塞格倫光學(xué)望遠(yuǎn)鏡作為主要手段來(lái)捕捉、集中和聚焦太陽(yáng)光線，第二個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是使用菲涅爾透鏡校準(zhǔn)光線，并在 1 公里或者更遠(yuǎn)的距離向多個(gè)終端用戶(hù)分布。重新定向和集中太陽(yáng)能，然后向終端用戶(hù)分布，使用小型光伏陣列（2-4 米直徑）轉(zhuǎn)換成電能，該裝置可以安裝在太空棲息地，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
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