获胜的技术使美国国家航空航天局、地球上的工业和其他领域受益

2021年，美国国家航空航天局表彰了来自该机构的四个团队，他们的发明和软件将帮助政府和私营企业。这些新技术可以帮助改善客运飞行和遥控飞行器，增强我们母星的数据，并帮助将航天器和宇航员送上月球和更远的地方。

美国国家航空航天局负责技术、政策和战略的副局长Bhavya Lal博士说：“无论是创造有助于野火战斗机的新空间技术，还是帮助美国航空航天局深空探测器安全航行到遥远目的地的软件，美国国家航空局的发明都将继续为美国在太空中的领导地位做出贡献。”“美国国家航空航天局的工作人员通过将多样化的想法转化为有益于我们所有人的价值，继续推动创新。”

规划太空路径绘制任务的太空路径取决于复杂的因素组合，包括目的地、燃料和所涉及的航天器数量。

哥白尼航天器轨道设计和优化系统简化了这一过程。哥白尼让团队为他们的任务建模、设计和优化太空路径——从更简单的飞行到更复杂的任务，这些任务可能涉及几个具有不同推进系统的航天器。

哥白尼还允许团队研究来自多个天体（例如地球和月球）的引力如何影响任务设计。美国国家航空航天局休斯敦约翰逊航天中心的工程师们正在使用哥白尼作为他们使用猎户座设计阿尔忒弥斯任务轨迹的主要工具。

美国国家航空航天局约翰逊的一个项目“哥白尼”被选为2021年度美国航空航天局软件奖。哥白尼最初于2001年由Cesar Ocampo博士在美国国家航空航天局的支持下在德克萨斯大学奥斯汀分校开发，2007年将初级开发移交给美国国家航空和宇宙航行局Johnson，此后一直在那里进行持续开发。在Johnson，哥白尼项目由Gerald Condon领导，首席开发商是Jacob Williams。有兴趣获得哥白尼的组织可以向美国国家航空航天局技术转让中心申请。

让航空旅行更高效在国内，天气对遵循自己精心规划的路线的飞机来说可能是一个挑战。当天气条件涉及重大对流时，空中交通会大幅延误——不稳定大气中的上升气流和下降气流，有时会导致雷暴。空中交通管制员的工作确实需要高度的专注、推理和决策。航空运输系统已经达到了人类能力的极限。

国家空域系统约束评估和通知工具（NASCENT）建议路线绕过天气，同时避开受限空域，减少拥堵，并优先考虑安全。该系统依靠观察到的空中交通管制员行为来减少飞行时间，并使用历史上使用的飞行路径来简化空中交通管制员的审批。它在美国联邦航空管理局现行操作程序内运行，这意味着使用该工具不会增加国家航空运输系统基础设施的成本。NASCENT可以帮助提高空中交通运营的效率，减少延误，节省燃料，减少有害排放。

该技术已获得多家公司的商业和研究许可。NASCENT被认定为2021年度政府发明奖的共同获奖者。该项目由位于加州硅谷的美国航空航天局艾姆斯研究中心的Kapil Sheth领导。

美国国家航空航天局的地球之眼一个紧凑的红外传感器可以让美国国家航空和航天局和工业界更好地观察地球热点，它的体积小到可以装在一颗微型卫星上。

紧凑型热成像仪（CTI）的红外探测器技术相对容易且成本低廉，可以调谐到特定波长，并且比许多其他红外探测器更灵敏。CTI也可以在更高的温度下工作，这意味着它不需要额外的冷却设备，可以放置在立方体卫星等小型卫星上。

紧凑型热成像仪显示，2019年11月1日，新南威尔士州冈瓦纳雨林发生大火，覆盖在陆地卫星8号上的陆地成像仪采集的自然彩色图像上。

CTI已经在国际空间站上飞行，在那里它拍摄了1500多万张地球红外图像。CTI类传感器的图像可以帮助科学家和工业界收集更好的野火和农业等方面的数据。总部位于佐治亚州的Cybercorps LLC于2019年获得了CTI的许可，并计划通过在立方体卫星上飞行CTI来捕捉地球表面的热图像，为农民、资源经理、急救人员和其他感兴趣的用户群体提供实时农业数据。

CTI被公认为2021年度政府发明奖的联合得主，由Murzy Jhabvala、Donald Jennings和Compton Tucker领导。CTI是在马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心开发的，资金来自该中心的内部研究与发展基金、美国国家航空宇航局地球科学技术办公室和美国国家航空局小企业创新研究计划，该计划资助QmagiQ开发一些传感器组件。

推进无人驾驶飞机的安全飞行无人驾驶飞机——被称为无人驾驶飞机系统或UAS——在设计安全飞行路径时有自己的一系列挑战需要克服。

美国航空航天局的防撞技术将算法、传感器和软件集成在无人机上。它提供了改进的交通态势感知、实时天气监测和导航——所有这些都是为无人机最常用的短程轨迹设计的。一旦潜在的碰撞很清楚，该算法可以自动避免碰撞，并使飞机返回其先前的航线。

该技术已获得私营公司Vigilant Aerospace Systems的许可，该公司已使用该技术为两个无人飞机集成试点项目提供探测、规避和空域管理解决方案。该公司还利用这项技术为帮助救援工作的非营利人道主义无人机团队提供便携式空域安全支持，并记录2017年飓风哈维造成的损失。

这项技术被称为自动相关监视广播（ADS-B）系统，带有用于所有权和交通态势感知的雷达，是2021年商业类年度发明，认可了美国国家航空航天局拥有商业许可证的技术。这项技术是由里卡多•阿尔特阿加领导的团队在位于加利福尼亚州爱德华兹的美国国家航空航天局阿姆斯特朗飞行研究中心开发的。

关于美国国家航空航天局年度发明和软件奖。发明和贡献委员会对提名进行评估（软件奖由软件专家小组提供委员会意见），选出获奖者并推荐给管理员批准。

年度发明奖由美国国家航空航天局总法律顾问办公室主办。年度软件奖由总工程师、安全和任务保障办公室以及首席信息官办公室主办。发明和贡献委员会由美国国家航空航天局总法律顾问办公室管理，并得到该机构技术、政策和战略办公室的支持。

Sarah Frazier

总部，华盛顿