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航天器
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华盛顿——美国宇航局于 12 月 2 日向三组公司颁发了价值超过 4 亿美元的奖励，以推动商业空间站的发展，尽管该机构的检查员对此表示怀疑，但仍使这些努力有望在本世纪末接替国际空间站一般的。
NASA 宣布了三项受资助的太空法案协议，作为其商业低地球轨道目的地 (CLD) 计划的一部分，该计划旨在支持该机构希望在本十年末完成的商业站工作，使其能够从国际空间站过渡. 该奖项将使获奖公司能够在 2025 年之前完善其拟建车站的设计。
最大的奖项为 1.6 亿美元，授予由 Nanoracks 领导的团队，其中包括航海者太空公司和洛克希德马丁公司。这些公司于 10 月 21 日宣布了一个名为 Starlab 的空间站概念，最早可能在 2027 年准备就绪。
价值 1.3 亿美元的第二个奖项授予了蓝色起源领导的一个团队，该团队于 10 月 25 日宣布为轨道礁空间站提供服务。该项目包括波音、Redwire 和 Sierra Space 等，目标是在 2020 年代后半期进入初始运营阶段。
第三个奖项价值 1.256 亿美元，授予诺斯罗普格鲁曼公司之前未公开的概念。拟建的空间站将利用该公司在天鹅座货运飞船、任务扩展飞行器卫星服务计划以及它正在为 NASA 的月球门户建造的居住和后勤哨站模块方面的工作。
Northrop Grumman 人类探索业务发展总监 Rick Mastracchio 在与记者的电话会议中表示，单次发射可以在轨道上放置一个能够支持四个人的设施，并具有扩展能力。“这允许低风险和快速部署，”他说。他说该站还没有名字，正在与 Dynetics 共同开发，其他站将在不久的将来公布。
NASA 从 8 月份收到的 11 份提案中选出了这三个概念。“几乎所有的提议都代表了商业低轨目的地的可行概念，”美国宇航局总部商业航天主任菲尔麦卡利斯特在电话中说。
所有竞标者和其他人都将有资格在 10 年中期竞争该计划的第二阶段，届时 NASA 将签署合同，对供 NASA 宇航员使用的商业空间站进行认证，并从这些空间站购买初始服务。
该计划是美国宇航局退役国际空间站的总体战略的一部分，同时保持在低地球轨道的存在，用于科学研究和为地球以外的任务做准备。该战略包括在 2020 年初授予 Axiom Space 的奖项，使该公司可以访问国际空间站上的一个端口，该公司计划最早从 2024 年开始将一系列商业模块连接到该端口。这些模块最终将与国际空间站分离形成一个商业站。
Axiom 在一份声明中表示，它没有提交 CLD 提案。该公司表示：“随着积极的硬件开发步伐能够满足第一个 Axiom Station 模块在 2024 年末交付到轨道的需求，以及现有市场的强大支持，Axiom 拒绝竞标 CLD。”
两天前，美国宇航局监察长办公室 (OIG) 的一份报告警告国际空间站的终点与商业站之间存在差距。该报告称，虽然 NASA 最初支持商业站的努力“显示出希望”，但它引发了对该工作的几个方面的担忧，包括成本和时间表。
报告称：“根据我们的判断，即使在 2025 年实现早期设计成熟——这本身就是一个具有挑战性的前景——商业平台也不太可能在 2030 年之后准备就绪。” “我们发现商业合作伙伴一致认为，NASA 当前设计和建造人类评级目的地平台的时间表是不切实际的。”
麦卡利斯特说，他同意监察办报告的许多结论。“他们主要说的是，如果美国在 LEO 中的人员存在差距，将对 LEO 经济造成灾难性的影响，”他说。“有差距会很糟糕，这正是我们今天颁发这些奖项的原因，以帮助确保没有差距。”
获胜的公司重申他们的信心，他们的站点将在十年结束前准备就绪。“我们用于 Starlab 的技术、设备和栖息地今天正在开发中，”现任洛克希德马丁公司的前 NASA ISS 项目经理 Kirk Shireman 说。“我相信满足我们与 NASA 制定的时间表当然是可行的。”
“端到端服务有两个部分：运输和目的地，”Blue Origin 高级开发项目高级副总裁 Brent Sherwood 说。Orbital Reef 所依赖的运输系统，包括波音的 CST-100 Starliner 和 Sierra Space 的 Dream Chaser，将在未来几年投入使用。“关于目标系统，我们已经在构建。”
他补充说解决 OIG 报告中提出的另一个问题的重要性：不确定 NASA 为 CLD 计划提供的资金。“非常重要的是，我们都致力于维持和发展 NASA 正在努力做的事情的利益相关者，”他说。“至关重要的是，西方不要在 LEO 中失去立足点并留出差距。”
美国宇航局在其 2022 财年预算提案中要求为商业低地轨道开发提供 1.011 亿美元。众议院法案提供了大约一半的金额，而参议院法案将全额资助该计划。国会尚未最终确定从 10 月 1 日开始的财政年度的支出法案。
麦卡利斯特说，CLD 奖项假设 NASA 在 2022 年及以后的几年内获得商业低地轨道开发的全额资金。该预算提案预计，在 2023 至 2026 财年，每年将花费 1.861 亿美元用于商业 LEO 开发。如果出现资金短缺，“我们可以重新安排一些里程碑以适应减少的资金水平。”
他补充说，在短期内，国会 12 月 2 日通过的一项持续决议 (CR) 将在 2 月 18 日之前以 2021 年的水平资助政府，但该机构可能不得不重新审视这些计划，如果国会稍后将 CR 延长至本财政年度的剩余时间。“如果我们有一个全年的 CR，”他说，“我们显然需要做一些重新规划。”
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一位新的太空计划高级采购主管将监督太空发展局的转移和太空系统司令部的重组
华盛顿——明年，五角大楼将首次任命一名太空计划高级采购主管，这一职位由国会授权。
空军部长弗兰克·肯德尔于12 月 2 日告诉《太空新闻》，已经选出了一位填补空军助理部长职位的人选，目前正在接受白宫的审查。提名人还必须得到参议院的确认。
肯德尔说，有一位负责军事太空采购的高级领导人非常重要，因为太空军希望对其几十年前开发的卫星和其他系统进行现代化改造，并获得与中国和俄罗斯竞争所需的先进技术。
肯德尔说，新助理部长的首要任务之一将是监督太空军采购企业的组织变革。
“我们将研究重组组织的最佳方式，”他说。
在转移空间发展局的太空部队是在地平线上的一个变化。SDA 目前是国防部的一个机构，但将于 2022 年秋季转入太空部队。Kendall 表示，他一直在与负责研究和工程的国防部副部长 Heidi Shyu 一起研究转移的细节，目前负责 SDA 的负责人。
议程上还有空间系统司令部的重组，该组织为美国军方开发和采购卫星、购买太空发射服务和其他技术。
空间系统司令部 (SSC) 是一个年度预算为 90 亿美元、拥有约 6,300 名军事、文职人员和承包商的庞大机构，以前被称为空间和导弹系统中心 (SMC)。8 月，太空军将其更名为SSC，五角大楼选择迈克尔·盖特林中将领导该司令部。
即将进行的重组将扭转前 SMC 指挥官约翰·汤普森中将在一项名为SMC 2.0的计划下所做的更改，该计划于 2018 年开始并于 2019 年底完成。
汤普森开始重新调整 SMC 项目办公室——称为任务区理事会——管理通信卫星、GPS、遥感卫星和其他系统的开发和采购。在 SMC 2.0 下，这些董事会被取消，项目被重新调整为四个组织： 一个负责监督早期项目的开发团队、一个生产团队、一个企业团队（用于发布服务和产品支持）和一个 atlas 团队（用于劳动力和人才管理） ）。汤普森认为，以前的任务理事会是孤立运作的，SMC 将受益于促进技术共享和协作的更加横向的结构。
肯德尔说，目前正在重新审视目前的结构。
“在组织上将开发阶段与生产阶段分开，我认为这不是构建收购组织的正确方法，”肯德尔说。“我认为生命周期的所有阶段都需要在一个经理的领导下。所以我们正在考虑重新定位到这种结构。”
Kendall 说他和 Guetlein 已经讨论了 SSC 的重组，但许多决定尚未最终确定。
例如，通过以任务为中心的项目办公室，SSC 将有单独的项目主管来管理通信卫星、GPS、空间传感器和发射服务。太空发展局可以想象成为 SSC 的一部分，并作为一个单独的项目执行办公室运作。SDA 正在低地球轨道上建立互连的商业卫星网络，以传输数据、提供通信、导航和其他服务。
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华盛顿——Rocket Lab 于 12 月 2 日发布了其 Neutron 中级火箭设计的新细节，该公司称该火箭具有独特的设计，旨在实现频繁和低成本的重复使用。
Rocket Lab 在简短的视频演示中公布了 Neutron 的更新设计。该飞行器由碳复合材料制成，底部宽 7 米，站立在固定的着陆腿上，并逐渐变细。该设计旨在在返回发射场之前减少再入期间飞行器上的热负荷。
“饥饿的河马”整流罩在发射时并没有丢弃火箭的有效载荷整流罩，而是分为四个部分打开。然后，在整流罩关闭和舞台重新进入之前，中子会释放一个带有有效载荷的轻型、可消耗的上级。该飞行器在恢复第一级时将能够将 8,000 公斤送入近地轨道，如果第一级被消耗，则最多可将 15,000 公斤送入近地轨道。
中子将由一种名为阿基米德的新发动机提供动力，使用甲烷和液氧推进剂，产生大约 225,000 磅的推力。第一级将有七个阿基米德引擎，而上级将有一个引擎的真空优化版本。
“我们从一开始就真正优化了车辆，使其可重复使用。每一个决定都基于此，”Rocket Lab 首席执行官彼得贝克在接受采访时说。
他说，这包括早期的设计决策，以便能够在着陆后 24 小时内将第一级转向再次发射。“不是因为我打算每 24 小时重新启动一次车辆，而是它推动了所有的设计决策，”他说。
他说，这种设计要求导致了诸如让火箭返回发射场而不是降落在驳船上等决定。这也是使用甲烷燃料而不是煤油的一个因素，因为后者会产生需要时间从发动机中清除的烟灰。
虽然阿基米德是一种新的发动机设计，但贝克表示，该公司有意决定不在其性能方面突破极限。“这是我们没有创新的领域，”他说。“我们正在努力做的是制造一种非常可靠并且可以一次又一次飞行的发动机。”
相反，火箭实验室专注于车辆的结构。它将使用碳复合材料，就像电子火箭一样，但使用一种称为自动铺设胶带的新技术，该技术能够以每分钟米的速度建造复合结构。他指出，相比之下，金属 3D 打印技术以每分钟毫米的速度生产结构。
“结构中质量效率低下推动了对高性能发动机的需求，因此如果您的结构能够真正实现质量效率，那么您就可以在发动机上作弊，”贝克说，从而使公司避免了他所谓的“厄运之环”，其中增加车辆部件的质量需要更多的推进剂，这会增加坦克和其他结构的质量。
SpaceX 等其他公司在开发其 Starship 车辆时拒绝使用复合材料，因为与不锈钢等金属相比，复合材料成本高。“复合材料受到那些不知道如何制造复合材料的人的批评，”他说。“我们的方法非常快，而且成本效益非常高。”
当Rocket Lab 在 3 月份宣布 Neutron 时，该公司表示将于 2024 年在弗吉尼亚州的瓦洛普斯岛进行首次发射。该公司没有在 Neutron 更新视频演示中说明发布日期或地点。
贝克在采访中表示，2024 年仍然是首次发射的目标日期。“这是一个非常陡峭的开发计划，”他说，但补充说，该公司将利用先前在 Electron 上展示的技术，从航空电子设备到阀门，用于 Neutron。公司通过 SPAC 合并上市筹集的资金将足以支付 Neutron 的发展。“我们希望在 2024 年有一些东西，我们将非常积极地推动实现这一目标。”
该公司在一份声明中表示，它“目前正在通过竞争程序来选择美国东海岸的发射场、火箭生产设施和阿基米德发动机测试设施”，但贝克没有给出选择它的时间表。
Rocket Lab 已经开始与该飞行器的潜在客户进行交流，包括那些计划为 Neutron 优化部署的卫星星座的客户。贝克提到了美国太空部队的兴趣，该部队于 9 月授予火箭实验室 2430 万美元以支持 Neutron 上层的工作。
贝克拒绝透露 Neutron 的发射价格，但表示将在价格上与同级别的其他车辆配套。“如果我们不认为我们可以在当前运行的所有设备和提议的所有设备上具有令人难以置信的成本竞争力，那么制造这种车辆就毫无意义。”
视频中展示的 Neutron 设计与该公司 3 月份宣布该车辆时展示的设计不同。早期的设计看起来更像是一种更传统的运载火箭，与猎鹰 9 有一些相似之处，特别是着陆腿折叠在第一级的侧面。
“我们推出的 Neutron 渲染图是一种非常传统的运载火箭。它会起作用，但它没有实现我们想要实现的目标，”他谈到最初的概念时说。“部分原因是我们想花更多的时间来完善我们的设计。部分原因是我们厌倦了人们模仿我们，所以我们只是在那里放一些东西，人们可以随心所欲地复制它们，这并不重要。”
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一位艺术家对 NASA 激光通信中继演示任务的印象。 （图片来源：美国宇航局）
美国宇航局的一位官员表示，太空中的“数据饥饿”正在推动一项新的激光通信任务的发射。
该激光通信中继演示将在4:04 EST（0904 GMT）不得早于12月5日发动对美国的太空部队太空试验计划3（STP-3）的使命。您可以在周日在线观看由联合发射联盟提供的火箭发射，该联盟正在使用阿特拉斯 V 型火箭执行任务。
“这将是我们第一次尝试了解，使用激光进行通信并真正直接连接到地球和太空用户意味着什么？” 美国宇航局 SCaN 高级通信和导航技术部门主管 Jason Mitchell 在最近的一次视频采访中告诉 Space.com。
米切尔指出，LCRD 将帮助 NASA 了解可能的管理影响，从大气湍流到云偏转。随着 NASA 及其国际合作伙伴在未来几十年扩大其探索重点，时机至关重要。
新宣布的私人空间站只会扩大对进出地球的快速信息的需求。与此同时，月球上的宇航员和火星上的样本返回任务可以受益于比当今无线电快 10 到 100 倍的更快通信速度。
米切尔说，LCRD 和即将在离地球更远的地方进行的激光演示将有助于弄清楚如何从月球基地等中心操作激光。反过来，他说，“在月球上的学习经验 [将展示] 我们将如何在火星以及任何其他地方进行操作，实际上，在您真正想要的中心点的太空中从中收集大量数据。”
LCRD 将 在 22,236 英里（35,786 公里）的地球同步轨道上运行，以测试激光通信至少两年。该演示旨在证明在多次短暂、成功地尝试在太空中尝试激光通信后，更长的太空任务的可持续性。
米切尔说，在设计过程中，确保任务在发射和太空辐射的压力下持续数年，而不是几周，是首要考虑因素。
“我们已经投资了好几年来将这种科幻小说的能力带入常规作战用途。实际上，它只是确保我们能够以一种能够在太空中生存的方式打包所有技术。这就是巨大的挑战，这就是我们一直关注的问题。”
还有更多的激光器即将发射。2024 年的阿尔忒弥斯 2 号载人绕月任务预计将测试猎户座飞船 光通信系统， 以向地球发送超高清视频反馈。
此外，Psyche 任务（针对同名金属小行星）的第一年 将包括对深空光通信 (DSOC) 有效载荷的测试，这将帮助调查人员学习如何从深空精确引导激光通信。
“随着轨迹的消失，我们将对 DSOC 进行各种实验，以尝试了解我们可以获得多少数据，”米切尔谈到 Psyche 时说。他补充说，最终，研究人员将了解航天器将在数据流变慢之前导航多远，并且控制器需要切换到“用地面上的这些超灵敏探测器从字面上计算单个光子”。
除了对速度的需求，美国宇航局表示，改用激光将解决另一个日益严重的太空问题：频率过度拥挤。随着巨型卫星星座数量的增加和商业太空发射的增加，射频频谱变得越来越难获得。这变得非常困难，以至于公司经常 就彼此的频谱提出监管挑战。
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