今年11月27日至28日,歐洲空間局(ESA)在西班牙塞維利亞舉行Space19+部長級會議。在會議召開前,ESA于10月31日發(fā)布了《技術(shù)戰(zhàn)略》報告。該報告稱,如果沒有政府支持,歐洲航天工業(yè)將無法在日益激烈的國際競爭中保持優(yōu)勢。
為進一步夯實并提升歐洲在太空領(lǐng)域的競爭力,ESA列出了四大技術(shù)目標:將衛(wèi)星建造速度提高30%;將航天器建造成本降低一個數(shù)量級;將技術(shù)研發(fā)和應用速度提高30%;清除太空垃圾。
英國倫敦咨詢公司普華永道(PwC)太空部門主管路易吉·斯卡泰亞表示,ESA的這些目標“比過去列出的任何目標都更有雄心,某些目標甚至可能過于激進,例如到2023年將衛(wèi)星的建造時間縮短30%”。
ESA也承認有些技術(shù)目標很激進,但仍認為這些目標可以實現(xiàn)。ESA稱:“這些目標雄心勃勃,但切合實際。”
該機構(gòu)認為,提高管理效率,并為專門的技術(shù)開發(fā)項目增加20%的資金,就有可能實現(xiàn)這些目標。ESA希望在這次Space19+部長級會議上,其22個成員國能出資125億歐元(合138億美元),為該機構(gòu)未來三年的太空計劃提供資助。
將衛(wèi)星建造速度提高30%
報告稱,現(xiàn)在,制造商平均要花兩到三年時間才能制造出一個商用地球同步通信衛(wèi)星,ESA希望到2023年將衛(wèi)星建造時間縮短30%。
為實現(xiàn)這一目標,ESA計劃開發(fā)將工作流程數(shù)字化并改善標準化的技術(shù),也將創(chuàng)建新工作流程,將地面技術(shù)納入航天器制造領(lǐng)域。
ESA還指出,能否實現(xiàn)30%的目標在很大程度上取決于成功引入大規(guī)模數(shù)字工程技術(shù)和高級分析技術(shù),包括人工智能等。
將成本降低一個數(shù)量級
ESA表示,對于通信、遙感、導航和科學領(lǐng)域的航天器,將開發(fā)能“使每代航天系統(tǒng)成本效率提高一個數(shù)量級”的技術(shù)。這意味著,通信衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的成本將降低一個數(shù)量級。
此外,ESA希望將遙感衛(wèi)星的分辨率和準確性提高4倍,再訪時間、任務和產(chǎn)品交付時間加快10倍,并希望能在2023年前實現(xiàn)這兩個技術(shù)目標。
ESA也希望,在2025年將位置、導航和計時服務(由伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供)的準確性提高10倍,并使伽利略系統(tǒng)能夠抵御欺騙式攻擊。
將技術(shù)研發(fā)和應用速度提高30%
ESA表示,希望到2021年將航天器中現(xiàn)成商用組件(COTS)的使用量增加一倍。他們認為,應用COTS組件可利用其他行業(yè)的批量生產(chǎn)優(yōu)勢,從而降低太空探索任務的成本,并提高航天器的性能。
ESA表示,除了加速研發(fā)新型太空技術(shù)外,還將幫助太空COTS技術(shù)更成熟,品質(zhì)更高。該機構(gòu)表示,這將“系統(tǒng)性增加搭載ESA航天器發(fā)射的立方體/小衛(wèi)星的數(shù)量”。
ESA也希望利用美國國家航空航天局(NASA)的“一到九”級技術(shù)成熟度(TRL)指數(shù),到2021年將接近成熟的TRL8級和TRL9級技術(shù)的演示次數(shù)增加一倍,在2024年前將演示次數(shù)增加4倍。
對于即將進行在軌演示的技術(shù),ESA希望將TRL4級和TRL5級技術(shù)升級到TRL7和TRL8級的時間縮短一半。
減少太空碎片數(shù)量
2012年,ESA驚訝地發(fā)現(xiàn),它制造了軌道上最大的單塊太空碎片:已失效的重達8000千克的Envisat遙感衛(wèi)星。
此前,該機構(gòu)嘗試通過e.Deorbit計劃,鼓勵工業(yè)界建造一架主動清除碎片的航天器,使Envisat安全脫軌,但工業(yè)界普遍認為這一任務太艱巨,避之不及。
ESA新報告《技術(shù)戰(zhàn)略》要求恢復此前主動清除碎片的嘗試,特別是到2024年研制出主動清除碎片的技術(shù)。ESA說,太空機器人、太空碎片測量師以及先進的制導、導航和控制,都將需要這一技術(shù)。
ESA的其他太空可持續(xù)發(fā)展目標還包括:到2020年確保其所有任務“對環(huán)境無害”,并且不會在軌道上產(chǎn)生大于1毫米的碎片。該機構(gòu)也希望到2030年,技術(shù)能使其所有任務“沒有風險”。