НАСА выбирает для малого бизнеса автоматизацию в космосе

Программа НАСА SBIR регулярно раздает наличные деньги перспективным малым предприятиям и исследовательским программам, и списки лауреатов всегда интересно просматривать. Вот десяток компаний и предложений из этой партии, которые особенно интересны или предлагают новые направления для миссий и промышленности в космосе.

К сожалению, зачастую эти краткие описания — это все, что доступно. Часто это настолько ранняя стадия, что нечего показывать, кроме некоторых уравнений и рисунка на обратной стороне салфетки — но НАСА знает многообещающую работу, когда видит ее. (Вы можете узнать больше о том, как подать заявку на грант SBIR здесь).

Автономная система спуска с орбиты

Martian Sky Technologies выигрывает награду Backronym за Decluttering of Earth Orbit to Repurpose for Bespoke Innovative Technologies, или DEORBIT, попытку создать автономную систему удаления помех для низкой околоземной орбиты. Он предназначен для наблюдения за заданным объемом и удаления любых посторонних предметов, освобождения территории для строительства или занятия другим судном.

Есть много предложений для различных форм 3D-печати, сварки и других вещей, важных для развивающейся области «Обслуживание, сборка и производство на орбите» или OSAM. Один, который я нашел интересным, использует ультразвук, что для меня странно, потому что ясно, что в космосе нет атмосферы, в которой мог бы работать ультразвук (я предполагаю, что они подумали об этом). Но такой нелогичный подход может привести к действительно новому подходу.

Роботы смотрят друг другу в спину

Выполнение работы OSAM, вероятно, потребует координации нескольких роботизированных платформ, что достаточно сложно на Земле. TRAClabs ищет способ «улучшить восприятие обратной связи и снизить когнитивную нагрузку на операторов» путем автономного перемещения неиспользуемых роботов в положения, где они могут обеспечить полезные точки зрения других. Это простая идея, которая соответствует тому, как люди обычно работают: если вы не тот человек, который выполняет реальную задачу, вы автоматически уходите с дороги и занимает удобное положение, чтобы увидеть, что происходит.

Трехмерные подруливающие устройства на эффекте Холла

Двигатели на эффекте Холла — это высокоэффективная электрическая тяга, которая может быть очень полезна при определенных типах маневров в космосе. Но они не особенно мощные, и кажется, что для создания более крупных существующих технологий производства будет недостаточно. Elementum 3D стремится достичь этого путем разработки новой технологии аддитивного производства и кобальто-железного сырья, которое должно позволить им делать эти вещи настолько большими, насколько они хотят.

Венерианские батареи

Венера — захватывающее место, но ее поверхность крайне враждебна машинам в том виде, в каком они построены здесь, на Земле. Даже закаленные марсоходы, такие как Perseverance, сдадутся в считанные минуты, секунды даже при температуре 800F. И среди многих причин, по которым они могут выйти из строя, является перегрев используемых ими батарей и возможный взрыв. TalosTech и Университет Делавэра изучают необычный тип батареи, которая могла бы работать при высоких температурах, используя в качестве реагента атмосферный CO2.

Нейроморфное радио с низким SWaP

Когда вы отправляетесь в космос, на счету каждый грамм и кубический сантиметр, а когда вы вылетаете, каждый милливатт тоже. Вот почему всегда есть желание переключить устаревшие системы на альтернативы с низким размером, весом и мощностью (low-SWaP). Intellisense берет на себя часть радиостека, используя нейроморфные (т. Е. Мозговые, но не научно-фантастические) вычисления, чтобы упростить и уменьшить часть, которая сортирует и направляет входящие сигналы. Каждый сэкономленный грамм — это еще один, который конструкторы космических кораблей могут использовать в другом месте, и они также могут получить некоторый прирост производительности.

Делаем космос безопаснее с лидаром

Astrobotic становится обычным именем, которое можно увидеть в следующие несколько лет межпланетных миссий НАСА, и его исследовательское подразделение ищет способы сделать как космические корабли, так и наземные аппараты, такие как марсоходы, умнее и безопаснее с помощью лидаров. Одно из предложений — это лидарная система, узко ориентированная на получение изображений отдельных небольших объектов в разреженном пространстве (например, сканирование одного спутника с другого на фоне огромного пространства) в целях оценки и ремонта. Второй включает в себя метод глубокого обучения, применяемый как к лидарным, так и к традиционным изображениям для выявления препятствий на поверхности планеты. Команда для этого в настоящее время также работает над водным вездеходом VIPER, который совершит посадку на Луну в 2023 году.

Мониторинг космических ферм

Bloomfield выполняет автоматический мониторинг сельского хозяйства, но выращивание растений на орбите, на поверхности или на Марсе немного отличается от выращивания на Земле. Но он надеется распространиться на сельское хозяйство с контролируемой средой, то есть на небольшие экспериментальные фермы, которые мы использовали, чтобы увидеть, как растения растут в странных условиях, таких как микрогравитация. Они планируют использовать многоспектральную визуализацию и их анализ с глубоким обучением для постоянного мониторинга состояния растений, чтобы астронавтам не приходилось каждый день писать в блокноте «25-й лист стал больше».

Кирпичи реголит

Программа Artemis полностью посвящена полету на Луну «чтобы остаться», но мы еще не совсем поняли последнюю часть. Исследователи изучают, как заправлять и запускать ракеты с поверхности Луны, не беря с собой все, что связано с ними, и Exploration Architecture стремится взять на себя небольшую часть этого, построив лунную стартовую площадку буквально по кирпичику. Он предлагает интегрированную систему, которая принимает лунную пыль или реголит, плавит ее, а затем обжигает в кирпичи, которые можно разместить там, где это необходимо. Либо так, либо принеси кирпичи Земли, и я могу сказать, что это не лучший вариант.

Несколько других компаний и исследовательских агентств также предложили строительство и транспортировку, связанные с реголитом. Это была одна из немногих тем, некоторые из которых слишком замусорены, чтобы вдаваться в подробности.

Еще одна тема — технологии исследования ледяных миров, таких как Европа. Что-то вроде противоположности Венеры, ледяная планета будет смертельной для «обычных» марсоходов во многих отношениях, и условия требуют различных подходов к мощности, зондированию и перемещению.

НАСА не застраховано от новой тенденции роев, будь то спутники или самолеты. Управление этими роями требует много усилий, и если они будут действовать как единая распределенная машина (что является общей идеей), им потребуется надежная вычислительная архитектура. Многие компании ищут способы добиться этого.