NASA硅谷中心回顾2025年航天技术突破

快速阅读: 据美国国家航空航天局消息，艾姆斯研究中心在2025年取得多项突破：优化“阿尔忒弥斯二号”火箭气动设计、发现贝努小行星新胶状物质、推进VIPER月球车任务，并验证卫星自主协同与深空生命科学实验，为载人登月及火星探索奠定技术基础。

2025年，美国国家航空航天局（NASA）位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心在科研、技术、工程与创新领域取得多项重要进展。

为保障“阿尔忒弥斯二号”载人绕月飞行任务的安全，研究人员依托艾姆斯中心的先进超级计算设施与统一计划风洞，对太空发射系统（SLS）火箭开展气动优化。模拟结果显示，在火箭芯级加装一对六英尺长的整流片，可有效减弱上升阶段因气流引发的振动，提升飞行稳定性。这一成果标志着NASA在实现月球科学探索、推动深空经济并为未来载人火星任务奠定基础方面迈出关键一步。

此外，艾姆斯中心科学家在OSIRIS-REx任务带回的贝努小行星样本中，首次发现一种前所未见的“胶状”物质。该物质可能形成于太阳系早期，当时贝努母体小行星经历热演化过程。此类复杂有机分子或为地球生命起源提供化学前体，其发现对研究地外生命可能性具有重要意义。

在月球探测方面，NASA已委托华盛顿州肯特市的蓝色起源公司，通过商业月球有效载荷服务计划，于2027年底将“挥发物调查极地探索漫游车”（VIPER）运送至月球南极。该漫游车将搜寻水冰等挥发物资源，为后续月球及火星探索提供科学支持。

今年3月，艾姆斯中心还在加州萨利纳斯开展野火应急响应无人机测试。依托“应急响应行动先进能力”（ACERO）项目，团队成功验证了垂直起降无人机在低能见度条件下执行火情监测、灭火支援与通信中继的能力。

同期，工程师完成首艘私营金星探测器隔热罩的安装。该任务由加州长滩的火箭实验室主导，并联合麻省理工学院共同实施，旨在探测金星云层中是否存在生命迹象，将成为首个由私营企业执行的金星探测任务。所用隔热技术名为“极端进入环境热盾”（HEEET），由艾姆斯中心研制，覆盖于探测器底部，以应对金星严苛的大气再入条件。

近日，“阿尔忒弥斯二号”任务宇航员克里斯蒂娜·科赫与维克多·格洛弗，偕同“猎户座”飞船项目负责人黛比·科思和路易斯·绍塞多，访问了艾姆斯研究中心。他们参观了电弧喷射设施，了解热防护系统测试能力，并向参与“猎户座”热盾研发及“阿尔忒弥斯一号”返回后分析工作的科研人员致谢。艾姆斯中心在该飞船热防护系统的开发与验证中发挥了关键作用。

与此同时，“好奇号”火星车在盖尔陨石坑夏普山的硫酸盐岩层中，首次发现铁碳酸盐矿物——菱铁矿。这一发现为解释火星早期浓厚二氧化碳大气消失之谜提供了新线索。科学家长期推测，古代火星大气应与地表岩石反应生成碳酸盐矿物，但此前地表探测未见足量证据。此次对地下岩粉样本的分析，填补了关键空白。

在近地轨道管理方面，由艾姆斯中心主导的“星群”（Starling）任务与SpaceX“星链”星座协作，成功验证了卫星群自主协同机动能力。其1.5阶段延长任务表明，卫星可自主分担变轨责任，无需依赖地面指令，从而更快速规避碰撞风险，提升日益拥挤轨道中的运行安全与效率。

此外，艾姆斯中心高级研究员史蒂夫·豪厄尔利用夏威夷双子北望远镜及NASA高分辨率相机，首次直接观测到参宿四存在一颗近距离伴星，证实了百年假说，或可解释此类红超巨星多年周期性亮度变化现象。

在空间生命保障领域，NASA“生物营养素”（BioNutrients）实验持续推进。最新批次已于今年8月送往国际空间站，延续近六年来的研究，探索利用工程酵母发酵生产酸奶等食品及关键维生素，以支持未来月球与火星长期载人任务中的宇航员健康。

艾姆斯研究中心还在加利福尼亚硅谷持续推进多项前沿航空与航天技术研发，涵盖分布式航天器自主运行、无人飞行器空域融合、混合现实飞行员训练及空间生命科学研究等领域。

该中心“分布式航天器自主性”（DSA）项目成功测试新型软件系统，使卫星群可在最少人工干预下自主决策、实时协调任务并适应环境变化。该技术此前已在“星群”任务中完成在轨验证，显著提升多航天器任务的效率与韧性。

在航空领域，NASA通过“空中交通管理探索”（ATM-X）项目，联合Wisk Aero公司开展飞行试验，评估柯林斯宇航开发的地面雷达系统，以支持远程驾驶飞机安全融入国家空域，减轻空中交通管制负担。此外，NASA还与美国国防部合作，在北达科他州完成超视距货运无人机演示飞行，成功运送载荷逾75英里，验证其在复杂共享空域中的安全运行能力。

为革新飞行员培训方式，NASA首次在世界最大飞行模拟器——垂直运动模拟器（VMS）中引入混合现实技术，结合物理平台与虚拟现实头显。十余名飞行员参与测试，初步结果表明该方法有望降低训练成本并缩小设施占地。

生命科学方面，NASA与公理空间公司合作，通过SpaceX龙飞船向国际空间站运送果蝇实验装置“通风果蝇箱”。因人类与果蝇基因高度相似，该研究有助于揭示太空环境对人体的影响。同时，空间站内正开展抗生素耐药菌研究，宇航员已提取细菌样本进行基因分析，旨在保障深空前哨任务中的医疗安全，并应对全球公共卫生挑战。

NASA的“生物哨兵”立方星任务已进入深空运行第三年。该航天器体积仅如鞋盒大小，于2022年搭乘“阿耳忒弥斯一号”火箭发射升空，目前环绕太阳运行，距地球超过4800万英里。作为首个在深空开展长期生物学实验的项目，“生物哨兵”由艾姆斯研究中心负责管理，持续传回关键数据，帮助科学家研究太阳辐射风暴在空间中的传播路径及其对地外生命可能造成的影响。

与此同时，NASA正与加利福尼亚州洛斯阿拉米托斯的Arkisys公司合作，维持“天体蜂”机器人平台在国际空间站的运行。该机器人系统于2018年部署至空间站，多年来多次实现太空机器人与宇航员协同作业的“首次”突破。今年5月，宇航员安妮·麦克莱恩还在轨与名为“大黄蜂”和“蜂蜜”的两台“天体蜂”机器人共同完成最新任务。随着NASA推进重返月球计划，此类自主机器人未来有望承担月球及火星任务中的常规维护工作，减少对人类持续操作的依赖。

(以上内容均由Ai生成)

引用自：美国国家航空航天局（NASA）