2016財(cái)年，STMD在以下先進(jìn)技術(shù)和能力領(lǐng)域取得重大進(jìn)展：空間動力與推進(jìn)；高帶寬通信、深空導(dǎo)航、航電設(shè)備；先進(jìn)生命支持和資源利用；進(jìn)入、下降和著陸系統(tǒng)；自主性與空間機(jī)器人系統(tǒng)；輕型結(jié)構(gòu)與制造；空間觀測系統(tǒng)。

“太陽能電推進(jìn)”技術(shù)

2016財(cái)年，STMD在多個領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，尤其是高功率“太陽能電推進(jìn)”（SEP）技術(shù)。SEP是一種具有成本效益的深空探索使能技術(shù)，利用大型太陽能電池陣列，將采集的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，隨后能量被輸送到極為節(jié)能高效的推進(jìn)器，從而在整個任務(wù)中提供輕微但不間斷的推力。比起傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)，SEP推進(jìn)器將使用非常少的推進(jìn)劑。

SEP項(xiàng)目由STMD資助，并由格倫研究中心管理。研究團(tuán)隊(duì)已完成13千瓦的“霍爾”推進(jìn)器原型機(jī)的研發(fā)和測試，并與航空噴氣-洛克達(dá)因公司簽訂了合同，為“小行星重定向任務(wù)”（ARM）研發(fā)SEP飛行系統(tǒng)。 

“小行星重定向任務(wù)”將利用太陽能電推進(jìn)技術(shù)，航天器的太陽能電池陣列采集太陽能并將其轉(zhuǎn)化為電能，電離氙推進(jìn)劑以獲得加速，航天器尾部產(chǎn)生明亮的藍(lán)光。

此外，勞拉空間系統(tǒng)公司和軌道ATK公司正在將SEP太陽能電池陣列技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用。

綠色推進(jìn)劑技術(shù)

2016財(cái)年，另一個值得關(guān)注的技術(shù)進(jìn)展是“綠色推進(jìn)劑加注任務(wù)”（GPIM）的集成和測試。GPIM準(zhǔn)備在2017年發(fā)射，將在軌測試高效能、無毒的綠色推進(jìn)劑。

STMD與航空噴氣-洛克達(dá)因公司以及GPIM主承包商鮑爾航空航天技術(shù)公司合作，研發(fā)能使用這種獨(dú)特推進(jìn)劑的衛(wèi)星。該衛(wèi)星將搭乘美空軍的“太空試驗(yàn)計(jì)劃-2”（STP-2）任務(wù)發(fā)射。

GPIM有效載荷由鮑爾航空航天公司 BCP-100衛(wèi)星平臺搭載

這種綠色推進(jìn)劑是硝酸羥胺基燃料/氧化劑的混合物，又被稱為AF-M315E。GPIM項(xiàng)目將對這種燃料進(jìn)行飛行試驗(yàn)，目標(biāo)是取代當(dāng)前普遍使用的劇毒聯(lián)氨和復(fù)雜的雙組元推進(jìn)劑系統(tǒng)。GPIM綠色推進(jìn)劑比聯(lián)氨毒性小，可降低航天器的處理成本，并且單位體積的性能比聯(lián)氨提高40%。

GPIM推進(jìn)器建造商航空噴氣-洛克達(dá)因公司正在將這種新型推進(jìn)器作為產(chǎn)品銷售。該公司還在與NASA格倫研究中心合作，進(jìn)一步提高推進(jìn)器性能，尋求降低成本和增加可靠性。

“深空原子鐘”項(xiàng)目

STMD支持的“深空原子鐘”（DSAC）項(xiàng)目正在持續(xù)推進(jìn)。DSAC是一種小型、輕質(zhì)原子鐘，將在空間進(jìn)行演示驗(yàn)證，為下一代深空導(dǎo)航提供前所未有的穩(wěn)定性。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)DSAC項(xiàng)目研發(fā)工作，該原子鐘的精準(zhǔn)度有望比目前最好的導(dǎo)航時鐘提高50倍。

DSAC的設(shè)計(jì)工作遇到了諸多困難，如地面的原子鐘技術(shù)應(yīng)用于空間環(huán)境還存在技術(shù)挑戰(zhàn)。DSAC計(jì)劃于2017年由Space X公司“獵鷹重型”火箭發(fā)射。

DSAC準(zhǔn)備在2017年發(fā)射

利用公私合作關(guān)系推進(jìn)臨界點(diǎn)技術(shù)

2016財(cái)年，STMD建立了第一批公私合作關(guān)系，發(fā)布了被稱為“利用公私合作關(guān)系推進(jìn)臨界點(diǎn)技術(shù)”的信息征詢書，工業(yè)界和NASA都會從中獲益，NASA希望輔助商業(yè)公司推進(jìn)技術(shù)發(fā)展以提升商業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)?！芭R界點(diǎn)”合作項(xiàng)目已產(chǎn)生多項(xiàng)合同，如在軌機(jī)器人制造和小型航天器技術(shù)合同。

此外，一些商業(yè)公司通過與NASA簽定的“太空行動協(xié)議”，利用NASA現(xiàn)有的成熟技術(shù)，使用NASA的人才和設(shè)施，從而為NASA提供服務(wù)。這些協(xié)議已使一些商業(yè)航天公司在小型運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)和小型助推器等技術(shù)領(lǐng)域取得顯著進(jìn)步。

“飛行機(jī)會”項(xiàng)目

STMD的“飛行機(jī)會”項(xiàng)目在2016年取得了累累碩果。該項(xiàng)目為NASA有效載荷提供經(jīng)濟(jì)可承受的空間進(jìn)入能力，利用各種飛行平臺，如藍(lán)色起源公司的“新謝潑德”亞軌道飛行器、馬斯騰空間系統(tǒng)公司的XA-0.1B“Xombie”垂直起降可重復(fù)使用火箭以及UP航空航天公司的探空火箭。

“飛行機(jī)會”項(xiàng)目包括利用馬斯騰空間系統(tǒng)公司的XA-0.1B“Xombie”垂直起降可重復(fù)使用火箭開展風(fēng)險(xiǎn)降低活動，在長期太空飛行之前測試科學(xué)實(shí)驗(yàn)和硬件。

2017年展望

展望2017年，“綠色推進(jìn)劑加注任務(wù)”和“深空原子鐘”的項(xiàng)目將是兩個非常重要的飛行演示驗(yàn)證任務(wù)。在STMD支持的眾多創(chuàng)新技術(shù)項(xiàng)目中，2017年將開展一系列小衛(wèi)星飛行任務(wù)，如試驗(yàn)光學(xué)激光通信技術(shù)，這些任務(wù)包括用于高級通信的“集成太陽能陣列和反射陣天線”（ISARA）項(xiàng)目，以及測試自主交會對接技術(shù)的“立方體衛(wèi)星接近操作演示驗(yàn)證”（CPOD）項(xiàng)目。

2017年STMD小衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)清單包括CPOD項(xiàng)目，該項(xiàng)目將使用兩顆立方體衛(wèi)星演示驗(yàn)證交會、接近操作與對接。