美国《航空周刊》刊登文章称,美国上一届小布什共和党政府就开始注重私营部门的航天能力,这一趋势将延续到特朗普共和党政府。特朗普将继续推进小布什政府时期启动的NASA“商业轨道运输服务”(COTS)项目。该项目寻求由私营部门为公共部门业务研发航天器,帮助企业研发能将补给运送至空间站的货运飞船。

▲“Archinaut”3D打印技术可以制造桁架及其他轻量级结构，例如在太空中构建卫星天线

NASA“在轨机器人制造与组装”项目

NASA空间技术任务委员会(STMD)正在发展的大量技术有望实现特朗普政府所规划的太空产业,其中包括STMD 通过“临界点”项目(全称为“利用公私合作关系研发临界点技术”项目)资助的“在轨机器人制造与组装”(IRMA)项目。负责STMD的副局长史蒂夫·尤尔齐克表示,NASA希望能在太空中制造和组装航天器。

在奥巴马政府时期,NASA计划将低地球轨道任务移交给私营部门。航天工业界亿万富翁杰夫·贝佐斯和艾伦·马斯克正在自筹资金,开展深入探索太阳系的活动。当前,STMD正在为实现这些活动研发工具。在IRMA项目下,3家公司将分别获得2000万美元的资助,开展为期2年的“地面风险降低工作,以推进在轨制造和组装技术发展,将其用于太空探索任务”。

参与该项目的公司包括太空制造、轨道ATK和空间系统劳拉公司。NASA可能会对一些技术或所有技术进行太空飞行试验。轨道ATK公司已建立的子公司——空间后勤公司,正在研发可对商业卫星进行重新定位、补给燃料和维修的机器人航天器,并寻求以此盈利。而IRMA项目正在为其助力。

空间后勤公司研发Ciras

空间后勤公司总裁汤姆·威尔森表示,公司已制定了技术路线图,拟加强与政府机构的合作关系,研发未来技术,用于执行各种空间后勤任务。当前,公司致力于延寿、检测和拖运任务,但计划将补给燃料和维修卫星作为公司商业计划的关键组成部分。公司正在研发将卫星拖运更远距离的技术,以将卫星从地球轨道运送至地球同步轨道或地月轨道,另一项关键技术是在轨组装。

空间后勤公司将其为NASA研发的概念统称为“用于机器人组装和服务的商业基础设施”(Ciras)。公司为NASA开展的一项主要工作是研发在轨机械臂,其起飞重量只有加拿大建造的机械臂的1/10,加拿大机械臂是为NASA航天飞机研发的,并在国际空间站上使用。空间后勤公司的机械臂由电缆驱动,长12米,用于自动化组装超大型结构,它将组装下一代太空望远镜和巨型太阳能电池阵列。该公司还在研究能进行电子束焊接的末端执行器,该焊接任务对于航天员来说过于危险。

SSL公司研发“蜻蜓”项目技术

在“临界点”项目的资助下,SSL公司正在为NASA研发“蜻蜓”项目的技术,用于增强地球同步轨道商业通信卫星的能力,公司将其称为“大型固体射频反射器的在轨机器人安装与重新配置”。同时,该公司近期获得一项合同,将为NASA的Restore-L低地球轨道卫星服务演示验证建造航天器平台。

太空制造公司研发3D打印技术

太空制造公司已在国际空间站上使用3D打印机制造桁架及其他轻量级结构。该公司还在研发“Archinaut”3D打印技术,扩展在国际空间站执行的增材制造工作。Archinaut正式名称为“通用太空机器人精确制造与组装系统”,是公司准备送入太空的第2台3D打印机,装有机械臂,将实现航天器与大型空间结构的在轨自主制造与组装。

STMD“临界点”项目旨在推动技术的商业潜力迅速变成盈利能力。“临界点”项目的关键技术之一是轻量级“蛛丝”(gossamer)结构,航天器零部件不需要特殊工程设计就能承受发射负载。

尤尔齐克表示,未来可向具备3D打印和组装技术的航天器发送原材料,由该航天器使用原材料进行3D打印和组装,并建造航天器。从长远来看,人们将能在月球、火星、小行星等星体采矿,并用太空采矿获得的材料在太空生产物品。这是一个非常长远的构想,可能会改变人们设计与制造航天器的方式。