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從NASA補助SBIR計畫獲知小型企業創新研究趨勢

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年4月9日

圖、從NASA補助SBIR計畫獲知小型企業創新研究趨勢
 
美國太空總署(NASA)的小型企業創新研究(SBIR)計畫定期向有潛力的小企業提供研究資金,從這次獲獎名單或許可知太空探索未來趨勢以供產業新研發方向參考。
 
自動化軌道清理系統(Autonomous deorbiting system )
 
Martian Sky Technologies提出「地球軌道清理以重新利用創新技術」(Decluttering of Earth Orbit to Repurpose for Bespoke Innovative Technologies;DEORBIT)中選,這項計畫旨在為低地球軌道創建自動化的雜物清除系統,目的是監測並移除任何侵入的物品,為其他太空飛行器清理特地區域以降低避免碰撞風險。
 
自動協作機器人增強狀況認知能力 (Autonomous Cobots to Enhance Situational Awareness)
 
新興領域「在軌服務、組裝和製造」(On-orbit servicing, assembly, and manufacturing;OSAM),提出許多相關的3D列印、焊接等相關技術正在發展。
 
OSAM的工作很可能會需要協調多個機器人平台,但這在地球上就已經很困難了。TRAClabs提出一種「增強感知回饋,減少操作者的認知負荷」的方法,將不在使用的機器人自行移動到可以提供其他機器人有用視角的位置。這是一個簡單的想法,也傾向於符合人類的工作方式,也就是如果你不是實際在執行任務的人,你就會自動移到一個好的位置去觀察發生了什麼,目的是為下一工作做準備。
 
3D列印霍爾效應推進器 (3D printed Hall effect thrusters)
 
霍爾效應推進器(Hall effect thruster)是一種高效的電力推進形式,在特定類型的太空移動中可能非常有用,但目前的推進器威力並不是特別強大,而且現有的技術還未能製造出更大的推進器。Elementum 3D提出一種希望透過開發新的積層製造(additive manufacturing)技術和鈷鐵(cobalt-iron)原料來提升製造大型推進器的能力。
 
金星電池(Venusian batteries)
 
金星是個充滿想像的地方,地表溫度高於地球800華氏度(426攝氏度),因此地球的探測機器很難在金星表面生存的。即使是火星探測器「毅力號」,在800華氏度(426攝氏度)的高溫下也會快速的損毀。失敗的原因有很多,其中包括電池會過熱甚至爆炸。TalosTech和德拉瓦大學(University of Delaware)提出一種新的電池研究,這種電池將利用大氣中的二氧化碳作為反應物,在高溫下運作。
 
神經形態運算的低尺寸、低重量和低功率無線電 (Neuromorphic low-SWaP radio)
 
在太空中,每一克的重量和每一立方公分的體積都很重要,這就是為什麼人們在推動將傳統通訊系統轉換為低尺寸、低重量和低功率(low-SWaP)的產品。Intellisense提出一種利用神經形態運算(Neuromorphic Computing)來簡化和縮小無線電中分類和引導輸入信號的部分。每節省一克,太空飛行器就可以在其他地方多利用一克,而且還可能提升性能。
 
利用LiDAR技術確保太空探索安全(Making space safer with lidar)
 
Astrobotic將成為NASA未來幾年太空探索任務中常見的名字。Astrobotic公司提出如何利用LiDAR使太空船和登陸車等更智慧、更安全。利用LiDAR進行在狹隘地對空曠區域中的單一小物體進行掃描(例如,在浩瀚的太空從一顆衛星掃描另一顆衛星),以達到評估和維修的目的。另一個則是將深度學習應用於LiDAR與傳統影像技術結合,識別行星表面的障礙物。Astrobotic目前還在開發預計在2023年登陸月球的VIPER探測器。
 
太空農業監測(Monitoring space farms)
 
Bloomfield Robotics專注於農業的自動監測技術,希望能將業務擴展到環控農業(Controlled Environment Agriculture),也就是用來觀察植物在微重力等特定條件下如何生長的小型實驗農場。Bloomfield Robotic計畫利用多光譜成像和深度學習分析來監測植物的生長狀態,以節省人力。
 
月球岩屑層磚塊(Regolith bricks)
 
NASA登月計畫Artemis的目的是為了「留在」月球上,研究人員正在研究如何在月球表面上進行加油和發射火箭。Exploration Architecture提出在月球上建造一個火箭發射台,開發一個系統並將月球塵埃或岩屑層(regolith)熔化,燒製成磚塊,以取代從地球將材料運送至月球。
 
另外,還有許多研究類似Europa探索木星、探索金星的反面等等,這些探索車需要採取不同的動力、感測和漫遊穿越的能力,才能在這些行星上活動。(1240字;圖1)

 
參考資料:
NASA’s small business picks take on automation in space. TechCrunch, 2021/4/4.
NASA 2021 SBIR Program Phase I Selections 網站 


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