美國航空航天局創(chuàng)新空間技術(shù)管理與計(jì)劃研究

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美國航空航天局創(chuàng)新空間技術(shù)管理與計(jì)劃研究

Research on NASA Innovative Space Technology Management and Program

張蕊（北京空間科技信息研究所）

隨著美國將發(fā)展先進(jìn)技術(shù)作為保持空間領(lǐng)導(dǎo)地位的重要推動(dòng)力量，并隨后實(shí)施能力驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，美國航空航天局（NASA）采取一系列措施推動(dòng)發(fā)展創(chuàng)新技術(shù)，于2010-2015年連續(xù)出臺(tái)了一系列技術(shù)發(fā)展路線與投資舉措，成立NASA空間技術(shù)任務(wù)部，管理、研發(fā)、投資創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)施創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)計(jì)劃，帶動(dòng)空間探索技術(shù)的革命性變化。

1　前言

NASA的創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)計(jì)劃促成了許多重要的空間科學(xué)和探索任務(wù)，滿足了其他政府機(jī)構(gòu)的需求，培育了商業(yè)宇航企業(yè)，形成了以技術(shù)為基礎(chǔ)的美國經(jīng)濟(jì)。展望未來，NASA必須繼續(xù)開拓空間科學(xué)和探索的道路，提高國家創(chuàng)新能力和經(jīng)濟(jì)增長速度，主要通過為NASA發(fā)展方向和美國航天企業(yè)提供基礎(chǔ)能力的技術(shù)開發(fā)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)。隨著NASA承擔(dān)越來越多富有挑戰(zhàn)性的空間探索任務(wù)，明確和發(fā)展可以提高任務(wù)可負(fù)擔(dān)性、安全性、可行性并最終使得人類能夠探索從未到達(dá)過的目的地的技術(shù)至關(guān)重要。

為提高未來載人航天任務(wù)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，確保美國空間探索事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，美國重視技術(shù)創(chuàng)新水平，于2010—2015年相繼出臺(tái)了《NASA空間技術(shù)路線圖草案》、《NASA空間技術(shù)路線圖與優(yōu)先級：重塑NASA的技術(shù)優(yōu)勢，為空間新紀(jì)元鋪平道路》、《NASA空間技術(shù)戰(zhàn)略投資規(guī)劃》及2015年版《NASA技術(shù)路線圖》（草案）等一系列技術(shù)發(fā)展路線與投資舉措，并于2013年成立NASA空間技術(shù)任務(wù)部，管理、研發(fā)、投資創(chuàng)新技術(shù)，確定NASA未來優(yōu)先發(fā)展和重點(diǎn)投資的技術(shù)領(lǐng)域，帶動(dòng)空間探索技術(shù)的革命性變化。

2　NASA創(chuàng)新空間技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略演變

美國始終將確保全球領(lǐng)導(dǎo)地位作為國家首要目標(biāo)，在空間探索領(lǐng)域，NASA此前一直以任務(wù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展，在經(jīng)歷一系列政策演變后，NASA重新審視發(fā)展戰(zhàn)略。由于資金不足和缺乏突破性技術(shù)，美國于2010年2月取消了“星座”計(jì)劃，此后在奧巴馬“太空探索新政策”和《美國國家航天政策》中均將開發(fā)創(chuàng)新型技術(shù)作為未來發(fā)展重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展能力。為此，美國開展了技術(shù)路線的系統(tǒng)研究并制定了技術(shù)投資規(guī)劃，形成了清晰的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)體系。

重新梳理技術(shù)體系，完成路線圖草案

2010年，NASA首席專家辦公室出臺(tái)了《NASA空間技術(shù)路線圖草案》，梳理出由14個(gè)技術(shù)領(lǐng)域組成的綜合技術(shù)路線圖，既考慮技術(shù)牽引，又注重技術(shù)推動(dòng)，并研究了提高當(dāng)前空間能力的技術(shù)途徑。該技術(shù)路線圖涵蓋140項(xiàng)挑戰(zhàn)、320項(xiàng)技術(shù)，橫跨20年，4年更新一次。在出臺(tái)此路線圖草案前，NASA沒有制定過全面的技術(shù)研發(fā)規(guī)劃，《NASA空間技術(shù)路線圖草案》是NASA首次對未來技術(shù)發(fā)展路線的頂層、清晰規(guī)劃，充分體現(xiàn)其技術(shù)研發(fā)戰(zhàn)略從任務(wù)型到能力驅(qū)動(dòng)型的重大轉(zhuǎn)變。

2015年，NASA出臺(tái)新版《NASA空間技術(shù)路線圖》（草案）。相比上一版，2015年版《路線圖》有如下幾個(gè)特點(diǎn)：一是技術(shù)更加全面，技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到15個(gè)，增加航空領(lǐng)域，同時(shí)新增2級技術(shù)7項(xiàng)、3級技術(shù)66項(xiàng)、4級技術(shù)1273項(xiàng)，首次從交叉技術(shù)領(lǐng)域、火星擴(kuò)展任務(wù)角度分析候選技術(shù)；二是所有候選技術(shù)都用于實(shí)現(xiàn)NASA 2015-2035年的空間探索任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)載人登陸火星這一長遠(yuǎn)目標(biāo)。為進(jìn)一步完善路線圖，提高其全面性、適用性和指導(dǎo)性，2010年6月，NASA委托美國國家科學(xué)研究委員會(huì)（NRC）開展路線圖的優(yōu)先級評價(jià)和咨詢工作，為NASA形成最終路線圖提供參考咨詢。國家科學(xué)研究委員會(huì)是美國國家科學(xué)院和工程院下屬的機(jī)構(gòu)，可為政府部門提供戰(zhàn)略咨詢和評估，但不具有法律效力。

依托外部專家咨詢，評定出技術(shù)優(yōu)先級

針對該項(xiàng)工作，美國國家科學(xué)研究委員會(huì)對14個(gè)領(lǐng)域的路線圖進(jìn)行研究和評審，于2012年2月出臺(tái)《NASA空間技術(shù)路線圖與優(yōu)先級：重塑NASA的技術(shù)優(yōu)勢，為空間新紀(jì)元鋪平道路》最終報(bào)告。此次出臺(tái)的技術(shù)路線圖優(yōu)先級涵蓋100項(xiàng)挑戰(zhàn)、83項(xiàng)高優(yōu)先技術(shù)、16項(xiàng)最高優(yōu)先技術(shù)，4年更新一次。

指導(dǎo)未來投資重點(diǎn)，出臺(tái)空間技術(shù)戰(zhàn)略投資規(guī)劃

經(jīng)過對NASA路線圖優(yōu)先級評估的進(jìn)一步研究后，NASA于2013年2月公布了《NASA空間技術(shù)戰(zhàn)略投資規(guī)劃》（SSTIP）。該規(guī)劃是一份全面的戰(zhàn)略規(guī)劃，把對完成NASA任務(wù)和國家目標(biāo)至關(guān)重要的空間技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)先級的劃分，并為NASA未來4年內(nèi)的空間技術(shù)投資指明了方向，提供了可影響今后20年的有重點(diǎn)的投資方法。該規(guī)劃2年更新一次。

該技術(shù)投資途徑集中于3級投資，以引導(dǎo)未來空間技術(shù)的開發(fā)成本。這3級投資分別為核心技術(shù)投資、鄰近技術(shù)投資和補(bǔ)充技術(shù)投資。核心技術(shù)投資是NASA技術(shù)投資的中心，未來4年內(nèi)NASA約70%的投資都屬于核心技術(shù)投資。鄰近技術(shù)投資代表了其他的高優(yōu)先級投資領(lǐng)域，未來4年內(nèi)NASA約20%的投資都屬于鄰近技術(shù)投資。補(bǔ)充技術(shù)投資代表著廣度，而核心和鄰近技術(shù)投資代表著深度。補(bǔ)充技術(shù)投資占NASA總投資的10%。這些投資并不會(huì)馬上起到作用，而只可能在20年內(nèi)產(chǎn)生影響。

3　NASA創(chuàng)新空間技術(shù)組織管理和研發(fā)體系

成立空間技術(shù)任務(wù)部，組合開發(fā)先進(jìn)空間技術(shù)

為滿足自身和國家發(fā)展需要，NASA大力投資空間技術(shù)，并于2013年2月成立空間技術(shù)任務(wù)部（STMD）。該部領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)NASA當(dāng)前及未來任務(wù)所需的跨領(lǐng)域技術(shù)、先進(jìn)技術(shù)和前沿技術(shù)，以維護(hù)NASA在空間領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位并促進(jìn)美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。NASA將針對現(xiàn)有的空間技術(shù)項(xiàng)目突出領(lǐng)導(dǎo)職責(zé)，提升對跨機(jī)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)投資活動(dòng)的溝通、管理與審計(jì)能力。

空間技術(shù)任務(wù)部采取基于業(yè)績的競爭模式，利用投資組合式方式，開展一系列學(xué)科領(lǐng)域和技術(shù)成熟度評估研究。相關(guān)研究與技術(shù)開發(fā)工作將在NASA各中心、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界內(nèi)開展，并將充分利用其他政府部門及國際合作伙伴關(guān)系。通過投資當(dāng)前工業(yè)界無法解決的前沿的、可廣泛應(yīng)用的顛覆性技術(shù)，空間技術(shù)任務(wù)部尋求發(fā)展完善用于NASA未來科學(xué)和探索任務(wù)的技術(shù)并為其他政府機(jī)構(gòu)和商業(yè)航天活動(dòng)驗(yàn)證能力并降低成本。其主要職責(zé)包括：加速技術(shù)應(yīng)用與轉(zhuǎn)化，為各類用戶提供解決方案；基于各自的技術(shù)優(yōu)勢，在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和NASA中心之間選定最佳研究成果；在其他政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)界和工業(yè)合作伙伴之間權(quán)衡技術(shù)投資；協(xié)調(diào)與內(nèi)外部利益相關(guān)者的關(guān)系，包括學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和其他政府機(jī)構(gòu)；以服務(wù)國家未來需求為目標(biāo)，形成新發(fā)明、新能力并培育創(chuàng)新者的成長途徑；培育國家創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)模式，創(chuàng)造高技術(shù)就業(yè)崗位。該部未來工作的重點(diǎn)是在跨領(lǐng)域技術(shù)和轉(zhuǎn)型技術(shù)方面的投資。

設(shè)立空間技術(shù)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，年度預(yù)算逐年上漲

NASA 2011財(cái)年預(yù)算申請中新增“空間技術(shù)”項(xiàng)目，旨在資助與技術(shù)轉(zhuǎn)移與商業(yè)應(yīng)用、跨領(lǐng)域空間活動(dòng)和探索任務(wù)相關(guān)的空間技術(shù)，具體包括小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）/小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移（STTR）、跨領(lǐng)域空間技術(shù)（CSTD）和探索技術(shù)開發(fā)（ETD）三部分。

2010-2016年NASA載人航天相關(guān)預(yù)算　百萬美元

從近幾年NASA預(yù)算可以看出，空間技術(shù)領(lǐng)域投資呈逐年上漲趨勢，重視程度加大。預(yù)算中重點(diǎn)提出要加大對關(guān)鍵和前沿空間技術(shù)的投資，這些技術(shù)將提高人類在太空的活動(dòng)能力，降低探索成本，為其他政府和商業(yè)航天活動(dòng)鋪平道路。其中2014—2016年探索技術(shù)研發(fā)投入占空間技術(shù)領(lǐng)域投入的50%左右，可見探索領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)開發(fā)是NASA技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)。探索技術(shù)開發(fā)計(jì)劃正在開發(fā)近地軌道以遠(yuǎn)載人探索所需的支撐技術(shù)，尤其重視需要長期開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)，包括太陽能電推進(jìn)，環(huán)控生保系統(tǒng)，原位資源利用，進(jìn)入、下降與著陸，低溫燃料在太空中的貯存和運(yùn)輸，以及機(jī)器人系統(tǒng)等。

NASA的技術(shù)驅(qū)動(dòng)探索

NASA的先進(jìn)材料制造

實(shí)施研發(fā)投資組合，設(shè)立九類研發(fā)投資計(jì)劃

空間技術(shù)任務(wù)部設(shè)立九類研發(fā)投資計(jì)劃，分別是：技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)（TDM）、小衛(wèi)星技術(shù)計(jì)劃（SSTP）、改變游戲規(guī)則計(jì)劃（GCD）、NASA創(chuàng)新性先進(jìn)概念（NIAC）計(jì)劃、空間技術(shù)研究資助（STRG）、中心創(chuàng)新基金（CIF）、百年挑戰(zhàn)（CC）、飛行機(jī)會(huì)（FO）和小企業(yè)創(chuàng)新研究/小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移（SBIR/STTR）計(jì)劃。上述計(jì)劃中，除SBIR/STTR計(jì)劃外，均屬于跨領(lǐng)域空間技術(shù)開發(fā)計(jì)劃，其中百年挑戰(zhàn)和技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)還屬于探索技術(shù)開發(fā)計(jì)劃。

NASA創(chuàng)新空間技術(shù)研發(fā)投資計(jì)劃

續(xù)表

這些空間技術(shù)計(jì)劃具有以下特點(diǎn)：①遵循基于利益相關(guān)者的投資戰(zhàn)略，包括：NASA戰(zhàn)略規(guī)劃、NASA空間技術(shù)路線圖/美國國家科學(xué)研究委員會(huì)報(bào)告和戰(zhàn)略空間技術(shù)投資規(guī)劃；②投資綜合性研發(fā)投資組合：覆蓋低到高技術(shù)成熟度、學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金、助學(xué)金、有獎(jiǎng)競賽、樣機(jī)研制、技術(shù)驗(yàn)證；③提高變革性的和跨領(lǐng)域技術(shù)：使得這些技術(shù)能直接用于未來任務(wù)；④基于業(yè)績的競爭：向?qū)W術(shù)界、工業(yè)界、NASA中心和其他政府機(jī)構(gòu)開放；⑤按照結(jié)構(gòu)性流程執(zhí)行計(jì)劃：清晰的起止日期，明確的預(yù)算和計(jì)劃，確定的里程碑事件，以及項(xiàng)目授權(quán)和問責(zé)；⑥了解承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)：加速技術(shù)成熟，盡快了解風(fēng)險(xiǎn)承受力；⑦NASA在前沿技術(shù)中的定位：形成新創(chuàng)意、新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

根據(jù)技術(shù)發(fā)展的成熟度和發(fā)展方向，可將上述九類計(jì)劃分為三大類：營造創(chuàng)新環(huán)境和市場、概念創(chuàng)新和發(fā)展創(chuàng)新團(tuán)體、技術(shù)轉(zhuǎn)移和跨領(lǐng)域技術(shù)突破。

依照技術(shù)成熟度布局管理，重點(diǎn)投資中低技術(shù)成熟度技術(shù)

空間技術(shù)任務(wù)部構(gòu)建了完整的技術(shù)研發(fā)體系，按照技術(shù)成熟度（TRL）進(jìn)行布局和管理?？臻g技術(shù)任務(wù)部管理900余項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目，95%低于50萬美元。重點(diǎn)投資技術(shù)成熟度3、4、5級技術(shù)，對技術(shù)成熟度1和2級技術(shù)保持較高投入，技術(shù)成熟度6和7級技術(shù)投入渠道多樣，減少從研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出。其中：NASA創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃主要承擔(dān)體系、系統(tǒng)和任務(wù)級創(chuàng)新概念開發(fā)和技術(shù)識(shí)別，改變游戲規(guī)則計(jì)劃主要承擔(dān)技術(shù)培育和成熟度提升，技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)和小衛(wèi)星技術(shù)計(jì)劃主要承擔(dān)重大技術(shù)向空間應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

九類研發(fā)計(jì)劃對應(yīng)的技術(shù)成熟度

4　重點(diǎn)計(jì)劃及主要研發(fā)項(xiàng)目

以下重點(diǎn)介紹九類研發(fā)投資計(jì)劃中的NASA創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃和技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)計(jì)劃的特點(diǎn)及主要研發(fā)項(xiàng)目。

創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃

（1）主要特點(diǎn)

創(chuàng)新性先進(jìn)概念研究項(xiàng)目的確定評選過程如下：以“NASA空間技術(shù)路線圖與優(yōu)先級”和“NASA空間技術(shù)戰(zhàn)略投資計(jì)劃”為主要指導(dǎo)文件和依據(jù)；不設(shè)定研究主題，面向NASA、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛征集創(chuàng)新思想；由創(chuàng)新性先進(jìn)概念技術(shù)委員會(huì)組織評審組進(jìn)行遴選，提出計(jì)劃建議，由空間技術(shù)任務(wù)部部長審批實(shí)施。

創(chuàng)新性先進(jìn)概念項(xiàng)目需滿足以下要求：結(jié)合宇航體系、系統(tǒng)和任務(wù)；創(chuàng)新概念，不支持重復(fù)性研究；具有先進(jìn)性；技術(shù)合理，方案可行，計(jì)劃可信。

創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃分2個(gè)階段對項(xiàng)目提供資助：

階段I：周期9個(gè)月，資助10萬美元，重點(diǎn)研究創(chuàng)新概念的可行性和生命力。分2步進(jìn)行，第一步采取同行函審形式進(jìn)行初審，第二步采取分組會(huì)議評審進(jìn)行詳細(xì)評審。

階段II：周期2年，資助50萬美元，從階段I項(xiàng)目中選擇，重點(diǎn)研究創(chuàng)新概念融入NASA的潛力，分析概念復(fù)雜性與效益、成本和性能之間的相互關(guān)系，提出技術(shù)實(shí)施途徑或路線圖，識(shí)別關(guān)鍵使能技術(shù)。采取會(huì)議評審。項(xiàng)目中期要進(jìn)行現(xiàn)場審查。

（2）正在開展的項(xiàng)目

近兩年創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃數(shù)量趨于穩(wěn)定，每年約12個(gè)階段I項(xiàng)目和5個(gè)階段II項(xiàng)目，其中2014年，創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃完成12個(gè)階段I項(xiàng)目和5個(gè)階段II項(xiàng)目，同時(shí)開展2項(xiàng)階段I和10項(xiàng)階段II項(xiàng)目的研究。每年創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃經(jīng)費(fèi)投入約400萬美元，NASA內(nèi)部、宇航企業(yè)和高等院校獲得的經(jīng)費(fèi)各占1/3。

2014年創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃開展的階段II項(xiàng)目包括：太陽系小天體探測器/漫游器復(fù)合體、利用銀河宇宙射線二次粒子對小天體內(nèi)部測繪、10m亞軌道大型氣球反射器、軌道彩虹、輕質(zhì)平板光子成像儀等。

太陽系小天體探測器/漫游器復(fù)合體

軌道彩虹

2015年5月，NASA公布了15項(xiàng)創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃項(xiàng)目，主要包括平流層雙飛行器平臺(tái)虛擬飛行驗(yàn)證、生命保障系統(tǒng)中新型空氣再生方法、帆船與恒星導(dǎo)航、可儲(chǔ)存推進(jìn)劑在軌制造、星際探測用直接定向能推進(jìn)、海衛(wèi)一跳躍式漫游器、電動(dòng)力發(fā)電的軟體機(jī)器人漫游器、小天體地震勘測、蟋蟀、小行星原位供給、氣體巨星持久原位科學(xué)探測器、薄膜寬帶大區(qū)域成像、超大口徑精確可展開反射式望遠(yuǎn)鏡、裝有納米結(jié)構(gòu)傳感設(shè)備的立方體衛(wèi)星深空探測器和低溫可調(diào)表面。

技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)計(jì)劃

（1）主要特點(diǎn)

技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)計(jì)劃的研究范圍為滿足NASA新的任務(wù)需求或?qū)ΜF(xiàn)有任務(wù)有顯著改進(jìn)的跨領(lǐng)域技術(shù)。這些跨領(lǐng)域技術(shù)可廣泛應(yīng)用于NASA未來科學(xué)和探索任務(wù)并能滿足其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)需求，覆蓋不同成熟度的技術(shù)，從概念研究到飛行驗(yàn)證。

技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)計(jì)劃的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的紐帶。

（2）主要項(xiàng)目

1）低溫推進(jìn)劑存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移。低溫推進(jìn)劑在軌長期存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和測量上的改進(jìn)，防止由于“蒸發(fā)”帶來的燃料損耗，有助于開展近地軌道以遠(yuǎn)的新任務(wù)。

2）深空原子鐘。飛行驗(yàn)證小型、超精確水銀-離子原子鐘，可潛在降低任務(wù)運(yùn)營成本、傳送更多科學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自主、深空無線電導(dǎo)航。

3）綠色推進(jìn)劑注入任務(wù)。航天器首次高性能、高效燃料和推進(jìn)系統(tǒng)的驗(yàn)證任務(wù)，作為毒性較大的傳統(tǒng)肼燃料的替代品，期望改進(jìn)未來衛(wèi)星和空間任務(wù)的性能。

4）載人探索遙機(jī)器人。試驗(yàn)NASA各類機(jī)器人，驗(yàn)證遙機(jī)器人-遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂、漫游器和其他設(shè)備如何讓航天員更安全，大幅提高其在空間的生產(chǎn)力。

5）激光通信中繼驗(yàn)證。研究實(shí)現(xiàn)空間收發(fā)數(shù)據(jù)、視頻和其他信息的重大變革的技術(shù)，相比無線電傳輸，利用激光器編碼實(shí)現(xiàn)以更小的質(zhì)量和功率將傳輸速率提高10～100倍。

低密度超音速減速器

用于試驗(yàn)電推進(jìn)的真空室

6）低密度超音速減速器。突破飛行技術(shù)相關(guān)研究，驗(yàn)證利用膨脹結(jié)構(gòu)在高速進(jìn)入階段通過行星大氣時(shí)降低航天器速度，提高著陸精確性，擴(kuò)大安全著陸區(qū)域。

7）“火星實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)入、下降與著陸儀器。2012年“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”在火星大氣進(jìn)入和下降期間，利用儀器開展防熱板的地面破壞分析，現(xiàn)在重新改寫防熱硬件設(shè)計(jì)用于未來的行星著陸器。

8）太陽電推進(jìn)。太陽電推進(jìn)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)技術(shù)，可對太陽系探索任務(wù)和近地商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生變革性影響。

9）太陽帆驗(yàn)證。采取創(chuàng)新方案代替利用傳統(tǒng)推進(jìn)劑執(zhí)行飛行任務(wù)的方案，在小衛(wèi)星項(xiàng)目中，展開并運(yùn)行由太陽光提供動(dòng)力的面積約為1170m2的帆板，為推進(jìn)劑缺乏的飛行任務(wù)提供各種解決方案。

5　啟示

開展技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃系統(tǒng)分析，確保計(jì)劃可持續(xù)發(fā)展

在推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的過程中，NASA非常重視先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)先選定方法、組織管理和投資方法，以保持技術(shù)創(chuàng)新能力和領(lǐng)先水平，確保NASA的技術(shù)能夠獲取最大的效益。在此次制定的空間技術(shù)戰(zhàn)略投資規(guī)劃中，基于目前的技術(shù)發(fā)展優(yōu)先級、新的任務(wù)需求、合作伙伴機(jī)會(huì)來調(diào)整投資，并充分利用杠桿資源提供所需能力。投資的調(diào)整隨著國家優(yōu)先級、NASA任務(wù)完成情況、新任務(wù)的開始以及航天基礎(chǔ)設(shè)施和探索活動(dòng)中開發(fā)和包含的新技術(shù)等的變化而變化。

我國航天目前處于高速發(fā)展階段，多個(gè)重大工程并行發(fā)展，要充分考慮資源和資金問題，做到合理、最優(yōu)使用各類資源和資金。為保證關(guān)鍵技術(shù)的穩(wěn)定進(jìn)展，要制定科學(xué)、合理的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。

提高重點(diǎn)技術(shù)的技術(shù)成熟度，重視中低技術(shù)成熟度技術(shù)的研發(fā)

NASA通過制定空間技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，明確技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，開展系統(tǒng)投資，對不同優(yōu)先級的技術(shù)采取不同投資策略，加大對最高優(yōu)先級技術(shù)的投資，是實(shí)現(xiàn)其能力驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。同時(shí)重視對目前技術(shù)成熟度較低，但一旦突破，技術(shù)能力將獲得巨大提升的技術(shù)項(xiàng)目的投入。在NASA空間技術(shù)任務(wù)部管理的900余項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目中，重點(diǎn)集中于中低技術(shù)成熟度技術(shù)研發(fā)投資，美國期望通過這些項(xiàng)目的投資，激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新能力。

我國在開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和研制中，需提高重點(diǎn)技術(shù)的技術(shù)成熟度，加強(qiáng)對目前技術(shù)成熟度較低、有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)的投入。

將概念創(chuàng)新作為研發(fā)體系前端，給予長期穩(wěn)定投入

在NASA研發(fā)計(jì)劃中，非常重視前沿技術(shù)和顛覆式創(chuàng)新概念研發(fā)。比如創(chuàng)新性先進(jìn)概念計(jì)劃，旨在培育可對NASA未來任務(wù)有重大變革作用的創(chuàng)新概念；改變游戲規(guī)則計(jì)劃，旨在面向未來任務(wù)，識(shí)別、推動(dòng)重大能力與技術(shù)的成熟度。為支持這些創(chuàng)新概念，營造創(chuàng)新環(huán)境，設(shè)立投資計(jì)劃，支持創(chuàng)新概念的發(fā)展。

未來，我國相關(guān)部門應(yīng)著力培育可對未來航天任務(wù)有重大變革作用的創(chuàng)新概念，這些計(jì)劃需結(jié)合宇航體系、系統(tǒng)或任務(wù)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新概念并具有先進(jìn)性，值得短期內(nèi)開展研究，而且新概念技術(shù)合理，方案可行，計(jì)劃可信。為推動(dòng)創(chuàng)新概念的研發(fā)立項(xiàng)，也應(yīng)設(shè)立專門的投資計(jì)劃，形成研發(fā)投資組合計(jì)劃，加速創(chuàng)新概念的立項(xiàng)和技術(shù)轉(zhuǎn)化。

重視技術(shù)轉(zhuǎn)移和成果轉(zhuǎn)化，采取產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式加速發(fā)展

NASA非常重視提高其技術(shù)轉(zhuǎn)移活動(dòng)的速度、規(guī)模和質(zhì)量，目的是增強(qiáng)政府技術(shù)投資的經(jīng)濟(jì)效益和公眾效益。NASA空間技術(shù)戰(zhàn)略投資規(guī)劃中指出：加強(qiáng)NASA范圍內(nèi)的技術(shù)轉(zhuǎn)移活動(dòng)，再次強(qiáng)調(diào)技術(shù)研究、開發(fā)和演示驗(yàn)證。在NASA研發(fā)體系中，小企業(yè)創(chuàng)新研究/小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移計(jì)劃的目的就是鼓勵(lì)小企業(yè)在NASA研究和技術(shù)開發(fā)活動(dòng)中的參與度，并促進(jìn)NASA研究成果在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

我國航天部門應(yīng)廣泛開展與其他政府機(jī)構(gòu)、大學(xué)、研究院所、商業(yè)公司等的技術(shù)合作，通過合作借用各方資源，加速成果轉(zhuǎn)化，獲取經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。