欧洲空间局发布技术战略报告

作者: 2020-03-10 18:13 来源:
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  20191031日,欧洲空间局(ESA)发布《ESA技术战略》报告[1],提出4项技术战略目标,凝练出4个优先技术主题以及10个技术创新领域,旨在为ESA负责预研、实施和协调开展的所有技术研发活动的规划、开发和部署提供指导。

  报告提出的4项具体且可测度的ESA技术战略目标是:到2023年实现航天器建造速度提高30%;每一代产品的成本效率提高一个数量级;创新技术的开发和应用速度提高30%;到2030年减少空间碎片的产生。

  通过分析用户需求和技术创新带来的新能力,报告将各类技术需求归纳为空间活动的4个优先技术主题。先进制造:识别新材料和新工艺,并从航天产业部门之外引进颠覆性材料和制造工艺;设计-生产数字化:研发、引进和验证核心技术,实现从任务设计到运行和数据挖掘的工程数字化流程;清洁空间和可持续性:重点关注维护空间环境的技术;网络安全:应对由于越来越多的空间系统与地面系统集成导致的空间系统脆弱性问题。

  ESA通过技术投资组合确保各个技术研发计划之间的衔接和有效,在开展使能型关键核心技术研发以及最大程度地投资能够显著提高任务绩效的增强型技术和颠覆性技术之间进行平衡。

  最后,报告提出了10个技术创新领域,并明确了相关具体技术,见下表。

  1  ESA技术创新领域

技术创新领域

具体技术/描述

电气、电子、(微)机电和光子系统

旨在通过创新、有成本效率、及时可用的电气、电子和机电(EEE)元器件、光子器件和微机电系统(MEMS)解决方案,保障未来任务需求

结构、机械装置、材料、热

可展开的吊杆和充气结构,稳定轻型结构,机械装置各模块可用性,增强性和可改变游戏规则的摩擦学技术,焊接和连接,增材制造,虚拟制造,电子组件和印刷电路板,复合材料,先进涂层,污染,粘合剂,低温与焦平面冷却,两相传热系统,散热系统/散热器

航电系统

数据系统,在轨软件,控制系统,传感器,姿态和轨道控制系统与制导、导航和控制系统,光学和射频测量技术,测控应答机和有效载荷数据发送机

电力架构、动力能源、电磁兼容

燃料电池、核动力系统等使能性技术,太阳能电池等关键增强性技术,电力管理分配、电磁兼容、能量存储等其他领域转移技术,提高电力系统的集成度,电气、电子和机电元器件可靠性预测技术,采用更多商用现成的电气、电子和机电元器件,简化重复性平台的电力架构

射频和光学系统

天线和有效载荷技术,地面终端技术,用户终端技术,雷达,辐射计,光学传感器,光路技术

生命和物理科学有效载荷、生命保障、机器人和自动化

环境控制和生命保障技术,机器人模块,空间碎片主动移除和轨道支持服务技术,在轨组装和机器人模块化空间系统,健康监测和应对措施及远程医疗应用设备,生命和物理科学及空间探索仪器,自主空间探索,原位资源利用技术

推进、空间运输和再入飞行器

满足无毒推进、反向推进、节流能力、超高推力等新需求的推进技术以及新型可重复使用推进技术、组件和系统等,实现可重用性、开发高超声速亚轨道和轨道飞行能力、实现空间服务等的空间运输技术,非破坏性地球和其他行星进入/再入所需的先进材料、制导、导航和控制概念、新型热子系统和结构等进入和再入使能技术

地面系统和任务运行

先进空间运行概念,射频跟踪、遥测、指挥系统和有效载荷数据传输系统,光学频段有效载荷数据传输系统,任务运行数据系统和标准化接口

数字工程

空间任务数字工程利用权威的系统数据和模型源关联多个学科,支持端到端的工程流程和全生命周期活动,4个关键问题是:调整空间系统生命周期(开发、采购和运行)过程,使之以基于权威数据源无缝集成的数字模型为中心;通过模型数据和传感器数据掌握该系统需要开发先进的数据展示和分析工具;数据展示和分析工具需要支持数据阶段的开发和复杂查询,并为项目和评审团队实际使用提供可视化的数据关系;需要制定保护空间任务资产和产品的有效概念、机制和架构

航天动力学、空间碎片和空间环境

空间碎片技术,空间环境和影响相关技术、工具和方法,航天动力学-空间飞行动力学技术,全球导航卫星系统技术

  (韩淋)

 

  


 

[1] ESA’s Technology Strategy. http://esamultimedia.esa.int/docs/technology/ESA_Technology_Strategy_Version_1_0.pdf

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