美国国家航空航天局揭示探索最终前沿的新技术理念

亚特兰蒂斯号航天飞机在佛罗里达州美国国家航空航天局肯尼迪航天中心的航天飞机着陆设施的33号跑道上接近着陆。着陆时间为美国东部时间上午8:48，完成了前往国际空间站的为期12天的STS-132任务。这是亚特兰蒂斯号计划的第32次也是最后一次飞行。

华盛顿——本周，美国国家航空航天局在一系列小组讨论中公布了未来太空探索的新技术理念，鼓励公众权衡航天局有限的资金应该流向何方。

第一系列小组讨论会是为期一年的一系列技术会议的一部分，今天（1月28日）结束。该系列讨论了14个与技术相关的太空主题，从机器人、动力和导航到进入、下降和着陆，包括如何在其他世界和小行星上着陆。

这是美国国家航空航天局首次向公众征求意见的技术路线图会议。

美国国家航空航天局约翰·F·肯尼迪航天中心首席技术专家凯伦·汤普森在接受《科技新闻日报》采访时表示：“我们想使用很多不同的技术，但我们需要指导——不仅来自美国国家航空和宇宙航行局，还来自公众和外部专家——如何最好地优先考虑技术进步。”“我们的资金有限，因此委员会需要在公众的帮助下做出关键决定，决定应该采用哪些技术。”

深空技术

未来的任务将把宇航员送入太空的时间更长，使他们远离可靠的后勤基地。一个小组讨论了技术如何帮助支持人类在太空中的健康和居住，特别是当宇航员离地球太远而无法在紧急情况下返回时。

美国国家航空航天局休斯顿约翰逊航天中心的工程师凯蒂·赫尔伯特说：“未来的太空任务需要取得进展，以确保机组人员的安全。”“系统应以可负担的价格开发和提供，并要求在极端环境和偏远地区具有可持续性。”

空气振兴的主题对于必须回收有限空气和水的长期太空任务也很重要。专家表示，通过提高二氧化碳中氧气的回收率，到2014年，氧气回收率可能达到75%。到2019年，全氧回收率在技术上可能是可行的。

还需要技术来克服对机组人员健康的挑战，例如宇航员在极端环境中的心理健康，以及如何处理地面医务人员在事故发生时进行诊断和咨询的有限通信。

约翰逊航天中心副主任Antony Jeevarajan说，尽管宇航员现在都在接受身体和心理状况的筛查，但目前的医疗技术无法足够提前地检测到这些状况。一位小组成员建议，可以开发早期筛查技术，以应对潜在的牙科紧急情况和一些医疗状况，从白内障到个人对辐射的易感性、睡眠障碍和抑郁症。

管家

另一个需要技术发展的领域是废物管理。

目前，飞机上没有洗衣能力，食物需要地面补给。在接下来的三年里，美国国家航空航天局的目标是实施更多的长期服装，并减少50%的食品包装使用。在接下来的五到十年里，散装食品加工可能会在飞行中进行，太空中种植的植物可以增加食品供应。

赫尔伯特说：“新的防护服材料还可以发挥多种功能，如综合发电、伤害和辐射防护，并在设计时减少质量、提高机动性和自我尺寸能力。”

一些重大的长期挑战包括空间天气的实时监测和预测。来自太阳的辐射会改变天气模式，也会影响航天器上电子设备的性能。目前，天气最多只能提前一小时预测，但美国国家航空航天局希望在未来15年内将这一时间段延长至24小时。

航天局另一个更实际的问题是钱。特别是，美国国家航空航天局面临着可能使用创新技术解决方案的财务挑战。

同样来自约翰·F·肯尼迪航天中心的格雷格·克莱门茨说：“高昂的经常性成本确实影响了我们的太空计划。十年前是如此，今天也是如此，明天也可能如此。”

他还说，需要智能技术来提高太空旅行的安全性。

例如，许多航天器中使用的接线需要更新。线路故障可能会导致灾难性的系统故障，比如1967年1月阿波罗1号任务的地面测试中发生的情况，当时损坏的绝缘层产生的电火花起火，最终导致太空舱内的三名宇航员死亡。

Clements说：“技术增强将在功能操作期间检测、定位、修复或减轻通电‘带电’电线或维护操作期间‘死’电线的电气危害。”“一旦电线发生损坏，可以通过重新布线的设备将其隔离，然后自行修复。”

绿色科技

小组讨论会上的许多发言者提出了环保技术进步的建议。

肯尼迪航天中心的汤普森说：“环境保护局已经发布了关于什么对环境有害的新指南，我们必须遵守新规则。”“我们需要保护我们现有的供应和技术。当我们发射时，固体和液体燃料会形成材料，导致酸侵蚀系统。新的开发需要保护这些材料。”

她说，一些太空系统上的油漆层可能隐藏着危险的腐蚀层。

Clements在演讲中表示，腐蚀是世界关键基础设施的无声杀手，每年给世界经济造成超过2万亿美元的损失。事实上，2010年美国每年估计的腐蚀直接成本总额为5780亿美元，约占美国国内生产总值的4.2%。

Clements说：“对于美国国家航空航天局来说，由于暴露在高温、湿度和靠近海洋的环境中，结构因腐蚀而退化，这导致了地面作业与腐蚀相关的巨大成本。”“美国国家航空航天局可以通过开发和实施新的防腐、检测和缓解技术，为太空计划和整个国家节省大量成本，这些技术提供了环保、无毒的材料来防止腐蚀。”

今天，委员会成员将强调每个小组中出现的高级别问题，并讨论未来的潜在计划。