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提升太空競爭力 歐空局鎖定四大技術(shù)目標(biāo)
來源： 科技日報
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果中服務(wù)中心
日期：
2019-12-01
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(biāo)：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(yīng)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(biāo)“比過去列出的任何目標(biāo)都更有雄心，某些目標(biāo)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(biāo)很激進，但仍認為這些目標(biāo)可以實現(xiàn)。ESA稱：“這些目標(biāo)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(biāo)。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(biāo)，ESA計劃開發(fā)將工作流程數(shù)字化并改善標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(dǎo)航和科學(xué)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(zhǔn)確性提高4倍，再訪時間、任務(wù)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(biāo)。
ESA也希望，在2025年將位置、導(dǎo)航和計時服務(wù)（由伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供）的準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(wù)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(wù)太艱巨，避之不及。
ESA新報告《技術(shù)戰(zhàn)略》要求恢復(fù)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(dǎo)、導(dǎo)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(biāo)還包括：到2020年確保其所有任務(wù)“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(wù)“沒有風(fēng)險”。
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