除了SpaceX,还有哪些公司在太空搞事情?

科技洞察 丨 深入科技行业最前沿

SpaceX的猎鹰9号火箭升空后成功爆炸,载着两个假人的太空舱完美落入大西洋并被回收。

马斯克笑开了花,他说:这是为NASA宇航员的新型商业飞船Crew Dragon进行的最终安全测试,是商业载人航天史上的重要一步。

| 轰轰烈烈的重返月球计划

SpaceX的背后,还有一个更大的玩家:NASA。1969年,美国成功地实现载人登月。50年之后,NASA提出“重返月球”计划。1969年的登月计划名曰“阿波罗(Apollo)”,2019年的重返月球计划,名曰“阿尔忒弥斯(Artemis)”。
阿尔忒弥斯是希腊神话中太阳神阿波罗的孪生姐姐,碰巧她还是月亮女神。这次“重返月球”,将要第一次把女性宇航员送上月球。
不过,NASA这次重返月球计划的野心远不止于此。2024年,Artemis计划除了将第一位女性宇航员和第二位男性宇航员送上月球,还将探索人类从未踏足过的地方:月球的南极。
与上次登月不同,这次人类登上月球,没打算去一趟就回来。NASA计划在2028年之前建立永久的月球基地。
1969年登月计划,处在美苏冷战的大背景下,美国试图在太空探索活动中占得先机。美国的成功登月,不仅取得了太空竞赛的胜利,也在诸多方面改变了美国乃至全球居民的生活,全面振兴了当时的美国经济,拉动了科学技术的进步,更催生了多项科技和工程领域的技术突破。
50年后重启登月计划,我们有理由相信美国会将科技突破、推动太空产业创新达到一个新的高度。更多的私人公司会参与其中。太空旅行、太空资源开采、卫星通信都会因此迎来发展。未来会催生一个达数万亿美元规模的太空经济。
就像第一次登月促进了多个领域的技术进步,2024年重返月球计划也会对产业和经济有全面的带动和提升。美国需要通过像这样影响全人类的创新,重新振兴产业,打造自身独有的竞争力。

| 广泛调动私营航天企业

这么宏伟的计划,当然不能靠NASA单打独斗。
这次的Artemis计划,NASA广泛调动了大量私营航天科技企业参与其中,而且采取更加开放的合作方式。
虽然50多年前的阿波罗计划也曾经有上千家企业参与,但是火箭和飞船的设计完全由宇航局完成。但这一次,NASA开始尝试直接向私营企业采购火箭和解决方案。
为了加速重返月球计划的推进,NASA正在挑战传统的经营方式,简化从采购到合作伙伴关系、从硬件开发到运营的方方面面。
与其自己拥有,不如向私营公司购买服务。这样NASA可以用更加商业化的运作方式,以更低的成本,更安全地达成登月任务。
为此,NASA向私人企业公开征集技术解决方案,给私人企业以资助,或与企业合作研发。这样做,不仅能高效地为NASA做好登月的技术准备,还有助于把这些技术推向市场,助力未来商业航天产业的发展。
NASA选择了14家美国公司作为合作伙伴,这些公司的技术处在发展的“引爆点”,NASA的投资可能会对公司的技术成熟起到关键的推动作用。
这些选择涉及的技术领域包括:低温推进剂的生产和管理、可持续能源的生产、储存和分配、高效和廉价的推进系统、自主操作、漫游者移动和先进的航空电子设备。
下面我们来看看这些处在技术发展“引爆点”的公司都是谁:

SpaceX

NASA总共向SpaceX的猎鹰9火箭和龙飞船提供了4亿美元资金帮助它研发,并直接采用“猎鹰9+龙飞船”作为向国际空间站运送物资的解决方案。有专家估计,如果NASA自行设计全新的火箭和飞船,费用需要十倍以上。
此外,SpaceX公司与NASA马歇尔飞行中心合作开发和测试用于为航天器加油的喷嘴,为星际飞船等航天器提供燃料。

Blue Origin

大名鼎鼎的蓝色起源(Blue Origin)由亚马逊公司创始人杰弗里·贝索斯于2000年创办。蓝色起源的使命是提高太空旅行的安全性并降低其成本。
蓝色起源利用多年来研发Blue Moon着陆器和BE-7发动机的经验,并且还带了一支队伍,为NASA开发宇航员着陆系统。蓝色起源已经与洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和德雷珀公司签署了合作协议,在人类太空飞行系统、运载火箭、轨道后勤、深空任务、星际导航和行星着陆等方面为NASA提供支持。

OxEon Energy

OxEon Energy 是一家位于犹他州盐湖谷的清洁技术初创公司,成立于2017年。
公司核心技术集中在高温电解、碳氢化合物转化、合成燃料生产和高温燃料电池发电等。
在这次重返月球计划中,OxEon Energy的任务是在太空中制造氧气。公司与NASA和喷气推进实验室合作,成功地开发了SOEC组件,用于在火星探测器上制造氧气。
NASA计划发射搭载了7套科学仪器的好奇号火星探测车登陆火星。其中一套设备,MOXIE,即火星氧就地资源利用实验,将尝试通过固体氧化物电解火星大气中的二氧化碳来产生氧气。

Skyre

Skyre将开发一套系统,利用位于月球两极的永久冷冻水制造推进剂,包括分离氢和氧的过程,保持产品极冷,并使用氢作为制冷剂液化氧。

Infinity Fuel Cell and Hydrogen

位于康涅狄格州的Infinity Fuel Cell and Hydrogen公司,主要开发质子交换膜再生燃料电池系统,为可再生能源提供能量存储。
Infinity Fuel Cell and Hydrogen公司与约翰逊航天中心合作,开发一种可扩展的、模块化的、灵活的电力和能源产品,利用新的制造方法来降低成本和提高可靠性。用于月球探测器、地面设备和栖息地。

Paragon Space Development Corp of Houston

位于休斯顿的Paragon太空发展公司,将与约翰逊和美国宇航局在克利夫兰的格伦研究中心合作,开发一个环境控制和生命支持系统,以及热控制系统,在整个月球昼夜周期内保持运行温度的稳定。这些系统的设计可以适用于载人火星任务。
Paragon太空发展公司已成立25年,一直致力于提供极端环境生命支持和热控制解决方案,包括航天器生命支持系统、热控制散热器和冷却系统。

TallannQuest

位于德克萨斯州萨奇的TallannQuest公司,也称为Apogee Semiconductor,是一家半导体解决方案提供商,致力于用较低的成本开发适应极端环境的半导体解决方案。
TallannQuest与NASA喷气推进实验室合作,将开发一种灵活的、抗辐射的开关电源控制器,能够根据任务的电力需求进行配置。这项技术可以用于月球、火星和其他任务中。

Accion Systems

这家公司创立于2014年,总部位于波士顿,为卫星提供先进的推进系统。
NASA第一个行星际立方体卫星MarCO曾使用了一套冷气体推进器来进行姿态控制和航向修正。
这次重返月球计划,Accion Systems将参与开发一套新的推进系统,达到与MarCO卫星任务相同的能力,但更小、更轻、耗电量更少。新的推进系统可以利用小而灵活的平台提供更多的科学实验机会。

CU Aerospace

CU Aerospace公司位于伊利诺伊州香槟市,它将与伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校合作建造一个6单元立方体卫星,该卫星将配备两套不同的推进系统。
这些系统由NASA小企业创新研究项目(SBIR)资助开发,提供高性能、低成本、安全的发射预处理。该公司计划将飞行就绪的立方体卫星交付给NanoRacks进行发射和部署。

ExoTerra Resource

ExoTerra Resource成立于2011年,开展航天器相关技术开发,为立方体卫星和小卫星设计和建造高性能动力和推进组件、子系统和全集成总线,旨在降低航天器的质量和体积,以降低太空探索的成本。
这次ExoTerra Resource公司将为NASA建造一颗由12个单元组成的立方体卫星,该卫星带有一个紧凑的高脉冲太阳能电力推进模块。
立方体卫星将从近地轨道移动到地球周围的辐射带。小型的电力推进系统可以携带价格便宜的小型航天器去往内太阳系,为科学探索任务打开大门。

Blue Canyon Technologies

Blue Canyon Technologies位于科罗拉多州,在2008年成立,从事航天器制造和航空航天系统集成,目前有60多颗卫星在生产中。
这次与NASA合作推进重返月球任务,BlueCanyon将主要为小型卫星和立方体卫星开发自主导航软件解决方案。这样卫星在太空中即使不能与地面跟踪站取得联系,也可以在不与地球“对话”的情况下自主导航穿越太空。

Luna Innovations

Luna Innovations公司成立已经29年,是一家主营光纤传感、光纤测试和可调激光器产品的公司。
在这次的重返月球计划中,Luna Innovations与Sierra Nevada公司、ILC Dover和Johnson公司合作,提供可靠的传感器,用于监测位于轨道或其他星球表面的太空栖息地的安全。

Astrobotic Technology

这家位于匹兹堡的公司AstroboticTechnology,正在开发用于月球和行星飞行任务的空间机器人技术。公司由卡内基梅隆大学的RedWhittaker教授及其同事于2007年创立。
Astrobotic将与它的合作伙伴卡内基梅隆大学共同开发一款自动月球车,这是一款重量为13公斤的无人驾驶月球车,它将为月球极地和月球坑等区域创建高保真度的月球表面3D地图。
根据合同,自动驾驶月球车最早将于2021年或2022年飞向月球。Astrobotic Technology不是第一次跟NASA合作了。从2008年到现在,已经与NASA签订了30多份商业技术合同。

Intuitive Machines

Intuitive Machines于2013年创立,为工业系统、无人机、航天器设计开发自主系统。公司为重返月球计划设计月球着陆器。公司交付的第一件产品是将在2021年使用的Nova-C月球着陆器。这次中标CLPS任务,使得Intuitive Machines公司有望成为美国第一家将航天器送上月球的私营公司。
Nova-C使用了一流的深节流液氧/甲烷发动机,可应用在不同大小的着陆器。Intuitive Machines公司还在开发可储存在太空的低温推进剂,可以应用在月球以外的更多的太空探索中。

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