NASA NIAC2019~2026

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NIAC2026
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niac2025

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niac2024
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 2023+這些太空概念對 NASA 來說太瘋狂
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這些太空概念對 NASA 來說太瘋狂
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2023 NIAC

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MORE
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=59&topic=32397.0

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2017

https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=28101.0


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https://technews.tw/2019/04/27/nasa-niac/

2019/4
美國太空總署的 NIAC 計畫近期將大舉投資 18 項潛在太空技術研究，比如一種開採月球極地大量冰且具經濟效益的新方法、或者可以自我修補的太空服等

NASA 的 NIAC（NASA Innovative Advanced Concepts）計畫旨在培養具有遠見的太空技術，不管你的想法有多大膽，彷彿只存在於科幻小說，只要概念可靠、可行、有改變未來太空探索的可能性，就有機會獲得 NIAC 投資。

NIAC 計畫又按照提案、第一階段、第二階段和第三階段循序漸進。每年會有提案截止日，參加者向 NASA 提交研究提案，然後等候第一階段入圍公告。如果提案通過並進入第一階段，就可以獲得 12.5 萬美元獎金並展開為期 9 個月的基礎研究，以構建整體計畫可行性與提高技術就緒指數（Technology Readiness Level，TRL，註）為目標。

第一階段團隊如果再通過徵選，可以獲得高達 50 萬美元獎金並進入第二階段，進行為期 2 年的開發研究，制定出更完善的技術路徑圖，但還不會全面推進 NASA 或進入商轉。

而第三階段目前還沒展開過徵選，因為 NIAC 計畫底下的研究都還處於早期開發階段，多數需要 10 年或更長時間才能趨於成熟，不過 NIAC 已準備在今年夏天公布第一個進入第三階段的終極研究，有機會帶來探索宇宙的重大技術突破。

本月，NASA 公布了今年入圍第一階段（12 個）與第二階段（6 個）的 18 項創新研究，以下一一介紹。
第一階段入圍研究

    BREEZE 太空飛船

BREEZE（Bioinspired Ray for Extreme Environments and Zonal Exploration）太空船，由紐約州立大學水牛城分校 Javid Bayandor 領導，是一種結合充氣結構與仿生科技的高效飛行器，目標是探索金星大氣，可以在離地約 60 公里處漂浮飛行。太空船採用太陽能電池供電，攜帶的儀器可能包括質譜儀、雲量計（nephelometer）、可見光與近紅外光高分辨率相機、磁量計（magnetometer）、風速計（anemometer）、以及測量大氣壓力 / 溫度 / 密度的感測器。

除了金星，BREEZE 太空船也能應用其他大氣密度夠高的天體上，比如土衛六和地球；再看看它的外型，沒錯，研究人員就是受到了魚鰭的啟發設計出這架飛船，翹曲的機翼可提供推力、控制力、穩定力和額外升力。


金星地表長壽命功率傳輸系統

金星地表長壽命功率傳輸系統（Power Beaming for Long Life Venus Surface Missions），由 NASA 噴射推進實驗室（JPL）Erik Brandon 領導，目標是解決金星極端地表環境的地面型發電挑戰。

功率傳輸還有另一個較親民的通稱，就是無線供電、無線電力傳輸（wireless energy transfer），若是輻射技術類別，則指能量藉由定向能波束在介質（空氣、水等）中傳送，接收器接收後再轉換回電能。

在金星地表長壽命功率傳輸系統中，發射器就像載浮載沉的高空氣球飄在金星大氣，以微波、射頻（Radio frequency，RF）傳輸功率給地面上的接收器，能量經由整流天線轉換為直流電後進入儲能裝置，有高溫熔鹽電池、固體電解質電池、固體氧化物燃料電池（solid oxide fuel cell，SOFC）等選擇。

而這個高空氣球除了有發射器外，還有太陽能電池板跟電池，如果沒電了，就會上升到大氣上方照太陽充電，等電池充滿後再次降到金星大氣下層，將能量傳輸到著陸器，如此不斷重複。

智慧太空服 SmartSuit  

智慧型太空服 SmartSuit，具有自我修補和收集數據功能，能讓太空人在極端環境中進行艙外活動，穿起來也會比目前的太空服還要舒適。

兩用系外行星望遠鏡
兩用系外行星望遠鏡（Dual Use Exoplanet Telescope，DUET）可以同時以「間接方法（比如徑向速度法、天體測量法）」和「直接方法」探測系外行星，後者是採用牛頓著名稜鏡實驗中的色散技術，讓 DUET 分離出來自系外行星或母恆星的不同光波長，直接判定是否發現一顆系外行星；此外，DUET 的成像收集面積是地面望遠鏡 4 倍之大，但整體重量輕到可以在一次火箭有效載荷中運完。


 http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=17&topic=32538.0


微型探針 MP4AE
微型探針 MP4AE （Micro-Probes Propelled and Powered by Planetary Atmospheric Electricity）由美國西維吉尼亞大學 Yu Gu 領導，研究人員受到蜘蛛空飄（ballooning）能力的啟發，設想出可以布署數千個仰賴大氣電學飛行的微型探針 來研究系外行星大氣層。

每個微型探針總質量約 50 毫克，上面攜帶小型有效載荷，包括能量存儲與轉換裝置、致動器、微處理器、感測器等，探針兩側各伸出長約 2.5 公尺的「手臂」感應大氣電位梯度（APG），整體由一個 200 公尺長的線環串著，看起來就像一條項鍊。線環主要作用是提供大氣阻力（atmospheric drag）和靜電升力（electrostatic lifts），屆時微型探針的水平運動方向雖然不受控制，但垂直運動方向可以受到調節。

對蜘蛛空飄能力有興趣的讀者，也可以看看去年一篇相關報導：蜘蛛仰賴全球電場起飛。

SPEAR 探測器

SPEAR（Swarm-Probe Enabled ATEG Reactor）探測器是一種用於深空任務的超輕型核電推進（Nuclear electric propulsion，NEP）探測器，採用新的反應爐減速劑和先進熱電發電系統（advanced thermoelectric generators，ATEGs），大幅降低整體質量，雖然變成無法一次提供太多電力，但能以減少成本、增加任務次數取勝。

該探測器一個重要的分析目標是木衛二歐羅巴（Europa）。
  http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=17&topic=32539.0

開傘索創新動力系統

開傘索創新動力系統（Ripcord Innovative Power System，RIPS）由約翰霍普金斯大學 Noam Izenberg 領導，該系統利用下降過程中的大氣阻力來產生電力，可以在短時間內提供高功率（以千瓦計）給有此需求的探測器。

採用雷射推進系統的微型探測器

該微型探測器計畫名為 Power for Interstellar Fly-by，使用雷射推進帆系統來進行星際旅行飛行，當探測器飛過新的恆星系統時，就可以收穫一次能量，類似的飛行器比如由突破攝星（Breakthrough Starshot）計畫正在專注研發的「星片」（StarChip）光帆飛行器。

月球極地採礦飛船

這架月球極地採礦飛船（Lunar-polar Propellant Mining Outpost，LPMO）是一個極具經濟效益的突破性研究，有望大幅降低人類探索月球的成本。LPMO 兩大解決月球極區採礦障礙的創新點在於：第一，對月球地形有新的見解。

該團隊分析發現，在一個靠近極地的小型隕石坑（0.5～1.5 公里）中，有塊區域非常適合飛船著陸，因為該地表面永凍，但是上方 100 公尺處的位置卻可以永久接收到陽光照射，因此團隊可以設計一根桅杆，將太陽能電池陣列放在 100 公尺高處為採礦的月球車提供電力，幾乎不用害怕斷電問題。

第二個創新為團隊 TransAstra 公司發明且申請專利的 Radiant Gas Dynamic（RGD）採礦作業，該技術不是直接挖出冰，而是使用射頻、微波、紅外輻射組合來加熱永凍土和冰沉積物使之昇華，然後收集在低溫冷阱中，將氣體轉為液體形式。

清除太空垃圾的新儀器
遠地軌道導航儀 CHARON（Crosscutting High Apogee Refueling Orbital Navigator）概念便是清理太空垃圾。該飛行器採用無極勞侖茲力推進器（超輕型離子發動機），燃料來自低地軌道～高橢圓軌道間的氧氣、氮氣，不斷自我補充燃料加上飛行器本身耗能極低，使它的壽命年限長達 10 年，可以自由改變軌道高度追捕垃圾目標物。



蒸發集冰的「冷」太陽能系統


冷太陽能系統（Thermal Mining of Ices on Cold Solar System Bodies）由美國科羅拉多礦業學院團隊 George Sowers 領導，也跟月球採礦任務有關，有趣的是該系統並非打洞挖礦，而是利用「人工太陽」加熱冰表面使其蒸發，揮發物再於「帳篷」中重新收集與處理。團隊估計，這種技術足以從月球提取出用於推進劑燃料的水，但耗能比挖礦設備少 60%。

低成本探索太陽系邊疆的小型衛星


直至今日，我們只有新視野號（New Horizons）、航海家 1 號與 2 號（Voyager 1、Voyager 2）、先鋒 10 號與 11 號（Pioneer 10、Pioneer 11）探測器飛過土星軌道，探索外太陽系的風景，每一個探測器重量都大於 250 公斤，背後團隊人數高達 10 人。
NASA 噴射推進實驗室 Robert Staehle 團隊想推出一種探索太陽系邊疆的低成本小衛星（Low-Cost SmallSats to Explore to Our Solar System’s Boundaries），無論是成本還是質量都只有上述探測器的十分之一，但能探索的太陽圈範圍遠達 125 天文單位。


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第二階段入圍研究

新型天文望遠鏡

由 3DeWitt LLC 公司設計的高聚光多目標分光望遠鏡（暫譯，原名 The High Étendue Multiple Object Spectrographic Telescope，縮寫 THE MOST）是種新型、靈活的扁平緊湊望遠鏡，可以捲成圓筒，上太空後再展開，並且克服目前多數天文望遠鏡的難題：觀測視野小、只有小部分物體可獲得高分辨率光譜、望遠鏡尺寸增大後結構會變得很複雜等。 該團隊已經在 NIAC 第一階段證明，THE MOST 比過去任何天文望遠鏡還大 100 倍，且可以獲得視場中每個物體的高分辨率光譜，方法與掠射角（grazing angle）有關，當光波以非常靠近繞射光柵（diffraction grating）表面的角度入射後，光聚焦在無限長無限窄的狹縫上，接著像牛頓的稜鏡實驗一樣散去。

第二階段中，團隊將在實驗室打造出 THE MOST 模型並進行測試。


採用基線干涉技術的合成孔徑成像輻射計

 Leidos 公司設計的 R-MXAS（Rotary-Motion-Extended Array Synthesis），為一種具備旋轉繫連天線（rotating tethered antenna）的合成孔徑成像輻射計（synthetic aperture imaging radiometer，SAIR），可以應用在氣候與天氣建模，或者描繪來自太陽繞極軌道的日冕物質拋射（CME），推動行星際旅行。

自動導向的推進器

美國一家工程顧問公司 Texas A&M Engineering Experiment Station 提出具創新推進架構的自動導向推進器「Self-Guided Beamed Propulsion for Breakthrough Interstellar Missions」，可用 10% 光速的速度前往半人馬座。這種推進器的關鍵創新概念，來自中性粒子束與雷射光束的獨特耦合，產生自我導向的能量束，幾乎消除光束在太空傳播時會遇見的熱膨脹（thermal expansion）和繞射（diffraction）問題。在第二階段中，團隊將用電腦建模出推進器的動力學、嘗試分析可行性的動力系統設計。

  http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=17&topic=32541.0


探測太陽附近微中子的小型探測器
第一階段中，威奇托州立大學實驗室的太陽微中子太空飛船（Solar Neutrino Spacecraft）已分析出小型微中子探測器重量僅 250 公斤，但能力等同於地球上 3,000 噸的大型探測器。第二階段中，團隊將建造探測太陽附近微中子的小型探測器原型。


超材料新型太陽帆
羅徹斯特理工學院 Grover Swartzlander 團隊以超材料原理設計新的光學薄膜，和背對太陽（或其他光源）的傳統薄膜不同，新薄膜面向光源，改藉光繞射方法作為推進力。而利用光繞射的角度偏差，可以改用電子元件取代機械元件來導向，比如電光學波束控制轉向，使太空船獲得更高加速度。

Solar Surfing 採用高反射率塗層，將能比 2018 年發射升空的派克號太陽探測器（Parker Solar Probe）還要更靠近太陽。派克號與太陽最接近的距離尚有 8.5 倍太陽半徑遠，而 Solar Surfing 將靠近到只剩 1 倍太陽半徑的地方（與太陽表面僅距離 695,000 公里）。在第二階段，NASA 甘迺迪太空中心團隊將開始開發新型塗層。

[peter]

NIAC 2023 是近年最偏向**工程實現（Engineering-Oriented）**的一屆。相較於 2020、2021 偏向探索概念，2023 開始聚焦於：

月球基地（Artemis）
火星快速載人
新型核能與推進
大型太空望遠鏡
月球資源利用（ISRU）

NASA 在 2023 年共選出：

14 個 Phase I
6 個 Phase II

2023 年最成功的計畫（截至 2026）
⭐⭐⭐⭐⭐ 第一梯隊（已升 Phase II）
1. FLUTE（Fluidic Telescope）
液態鏡面太空望遠鏡
有望突破現有鏡面尺寸限制
已進入 Phase II
2. GO-LoW
數千顆小衛星形成超低頻望遠鏡
可研究：
宇宙黑暗時代
太陽系外行星磁場
星系形成
已完成 Phase I 報告並升級 Phase II。
3. Radioisotope Thermoradiative Cell
新一代放射性電源
目標提升深空探測器發電效率
已升 Phase II
⭐⭐⭐⭐☆ 第二梯隊
Wave Rotor NTP/NEP（火星核推進）
Pellet-Beam Propulsion（粒子束推進）
DICER（系外行星成像）
Lunar South Pole Oxygen Pipeline（月球氧氣基礎設施）


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2023年4月6日
https://zhuanlan.zhihu.com/p/620757339

NASA宣布在其创新先进概念（NIAC）计划之下授出6项航空航天创新概念研究合同，支持开展第二阶段工作，让6位研究者，在2年之内继续就可以重构航空航天旅行未来的概念进行研究。

美国国家航空航天局局长比尔·纳尔逊说：“美国国家航空宇航局的使命之一就是打破技术壁垒和进行技术创新，完成探索任务，以造福于全人类。”。

NASA创新先进概念计划中选择的概念将有助于研究人员引入新技术观点及途径，这些技术可能会彻底改变太空探索的方式，并会改善地球上的日常生活。

NIAC是美国宇航局(NASA)旗下的独立研究机构，旨在推动太空技术的发展。始创于1998年，位于美国佐治亚州的亚特兰大市。首任所长罗伯特·卡萨诺瓦是一位航天工程师，此前效力于佐治亚技术研究所。在官方网站上，NIAC这样介绍自己———NIAC寻求能给NASA发展和使命带来巨大影响的革命性太空概念。NIAC鼓励提案者提出超越现阶段航天系统的新概念；NIAC寻求建立在合理科学原理基础上、在10到40年的时间框架内可达成的、能延升想像力的前瞻性观念。卡萨诺瓦曾这样说过：“我们要的不是改良，而是跨越式的想法。”

NIAC专门聘用了一个科学技术专家团评审议案。NIAC的赞助项目通常分两阶段。在第一阶段一般会有12个研究项目入选，项目周期6个月，经费额度7.5万美元，以验证概念的可行性并找出必须克服的困难，并基本明确研究成本、性能、研发时间及技术可行性评估等指标。具有前景且经费及技术可控的的项目将被批准进行第二阶段深入研究，项目周期2年，并能获得40-60万美元的经费额度支持。

2023年度，共有以下6个项目是：

  1）Darmindra Arumugam，NASA喷气推进实验室（JPL）：量子Ryberg雷达地表、地形和植被探测。
这一概念将使用下一代动态可调量子雷达技术来改进对地球和其他行星表面的遥感及通信研究。


2）Steven Barrett，麻省理工学院（MIT）：用于先进空中机动飞行器的安静、固态推进，
该推进器可用于在城市地区短距离运输货物并最终实现运送乘客。


3）Philip Lubin，加州大学圣大分校：PI-行星防御。通过将小行星或彗星粉碎成小到足以在地球大气层中燃烧的碎片
，为人类提供快速响应能力减缓小行星或彗星的灾难性撞击。


4）Christopher Morrison，超安全核公司：从深空观测宇宙的Nyx任务——由一种高比功率的同位素电推进系统EmberCore使能的。
这一概念将利用放射性同位素电力推动系统中放射性材料的核衰变，将航天器推进到极高的速度，
从而实现在相对较短的时间内拦截和探索太阳系中的星体。


5）Ronald Polidan，月球资源公司：FarView天文台——一个大型、原位制造、月背无线电阵列。
这一概念将在月球远侧创建一个大型射电望远镜阵列，使用从月球表土中提取的资源原位建造，
可以对早期宇宙进行前所未有的天文观测。


6）Lynn Rothschild，NASA的艾姆斯研究中心：一个柔性、个性化的、按需定制的宇宙药房。
这一概念将尝试利用微生物在长期的太空飞行任务中按需生产医疗药物，
包括一类可用于治疗辐射暴露或有助于保护航天员在太空中的骨骼健康药物。

上述每项概念研究，将得到NASA最高达60万美元的支持，研究周期为2年。
NASA Awards Innovative Concept Studies for Science, Exploration上述每项概念研究，
将得到NASA最高达60万美元的支持，研究周期为2年。

[peter]

NIAC 2020
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https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=28101.msg229841#msg229841


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https://zhuanlan.zhihu.com/p/130969085

一、月球背面的月球陨石坑射电望远镜Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) on the Far-Side of the Moon提出人：NASA JPL实验室，Saptarshi Bandyopadhyay

LCRT
 https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=59&topic=34566.0

二、星导航: 一种基于星光相对论摄动的自主航天器导航系统StarNAV: An Architecture for Autonomous Spacecraft Navigation by the Relativistic Perturbation of Starlight提出人：伦斯勒理工学院，John Christian

三、用于太空探索突破的超材料太阳帆Extreme Metamaterial Solar Sails for Breakthrough Space Exploration提出人：加州大学洛杉矶分校，Artur Davoyan

四、为人类火星任务提供燃料Fueling a Human Mission to Mars，提出人：乔治亚州科技研究公司，Caroline Genzale

五、渐进式自组装空间系统Flat Fabrication of Progressively Self-Assembling Space Systems提出人：奥本大学

[peter]

NIAC 2021

=>  https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=28101.msg229841#msg229841

NIAC2021
https://zhuanlan.zhihu.com/p/355775899

1、支持早期外星行星登陆（和运行）的风化层自适应修正系统（RAMs）
2、通过SCATTER探索天王星  Sigrid Close西格西德·克洛塞，美国斯坦福大学
发射电磁辐射持续立方体卫星勘测活动（SCATTER）”研究飞船

3、 电弧烧蚀开采的原位资源利用
负责人及单位：Amelia Greig艾米莉亚·格雷格，美国德克萨斯大学

4、部署千米等级的太空结构
负责人及单位：Zachary Manchester扎克利·曼彻斯特，卡内基梅隆大学
需要一种千米等级的太空结构。为了解决该问题，我们将利用机械超材料取得的最新进展，设计一种轻质量部署结构，膨胀率达到150倍以上。像这样的结构可部署在猎鹰重型火箭整流罩中，在太空轨道上进行伸展，达到长度1千米以上的最终尺寸，而不需要复杂的在轨组装或者制造，我们的研究将适用于类似“月球轨道空间站”的概念设计，1千米以上等级的可扩展结构将成为大型旋转太空站主干部分。

5、被动扩展偶极子阵列月球探测仪（PEDALS）
负责人及单位：Patrick McGarey帕特里克·麦克高瑞，美国NASA局喷气推进实验室

6、自主深井钻孔机器人

负责人及单位：Quinn Morley奎因·莫理，行星企业公司

7、 紧凑型，超功率密集型放射性同位素电池可实现太阳外物体拦截器和样品返回

Christopher Morrison克里斯托弗·莫里森 超安全核技术公司


8、 轻型勘探的原子能太阳帆（APPLE）
E. Joseph Nemanick约瑟夫·内曼尼克 航空航天公司


9、使用原位推进剂返回土卫六样本
Steven Oleson史蒂文·奥尔森，NASA格林研究中心

[peter]

NIAC 2022

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2022/


NIAC 2022 Phase III

只有 1 個。

Diffractive Solar Sailing

研究利用**繞射光學（Diffractive Optics）**取代傳統反射式太陽帆。

優點包括：

推進效率更高
不需大幅改變帆面角度即可控制航向
可望降低姿態控制難度
適合長距離深空與星際探測

這個概念源自較早期的 NIAC 研究，2022 年進入 Phase III，代表 NASA 認為已有進一步技術成熟化的價

[peter]

NIAC  這些太空概念對 NASA 來說太瘋狂 https://technews.tw/2023/11/23/nasa-moon-nerva-rocket-engine-titan-saturn-solar-system/


前往月球的低成本運輸系統

TransAstronautics 公司提出一項名為 AstraGate 的計畫，目的在地球、月球之間建立一個不使用推進劑的運輸系統，純倚賴進出站車輛的能量與動量轉移。 這項計畫於 2018 年、2019 年都提交給 NASA 創新先進計畫（NIAC）過，但 2 年都卡在第二輪落選，由於概念、材料應用規模相當龐大，可行性難以令人信服而擱置。


移動式大型實驗室

NERVA 核熱火箭

太空棲息地

前往最近的恆星系統旅行


土衛六甲烷海探測器
土衛六又稱「泰坦」（Titan），是土星最大衛星，擁有濃厚大氣層與液態甲烷海洋，被高度懷疑有生命體存在。
2009 年，Proxemy Research 向 NASA 提出類似偵察開拓任務的泰坦海洋探測器（Titan Mare Explorer），簡稱時間號（TiME），這項估計耗資 4.25 億美元的提案旨在測量土衛六有機成分與甲烷循環，目標濺落土衛六麗姬亞海表面並漂流 3～6 個月。在 NASA 發現計畫參選過程中，時間號設計一度進入決賽，但最終落選，洞察號火星著陸器脫穎而出。

好消息是過了 10 年，NASA 新疆界計畫第 4 次任務終於選擇探索土衛六，將派出蜻蜓號探測器登陸土衛六，研究生命前化學環境已演化到何種程度，預計 2026 年發射，2034 年抵達。

[peter]

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NASA 的NIAC 2017 2020 2021 +TitanAir
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=33&topic=28101.0

[peter]

NASA’s Innovative Advanced Concepts program (NIAC)


https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-doubles-down-advances-6-innovative-tech-concepts-to-new-phase


https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1429655.htm


推进太空研究的一个基本要求是开发出更大的望远镜。美国国家航空航天局（NASA）的爱德华-巴拉班（Edward Balaban）表示，遗憾的是，将目前的太空望远镜技术扩展到 10 米以上的孔径尺寸在经济上似乎并不可行。"因此，有必要寻找具有成本效益的解决方案，将太空望远镜扩展到更大的尺寸"。

FLUTE 项目提出了一个潜在的解决方案，旨在建立具有大孔径或非分块液体主反射镜的太空观测站。巴拉班解释说，这种反射镜将在微重力环境下利用流体塑形技术在太空中形成。这一概念已经在实验室中性浮力环境、抛物线微重力飞行和国际空间站上得到了验证。

 

美国航天局的另一个项目是脉冲等离子体火箭。简而言之，目前还没有一种技术能够高效、快速地将人类和货物运送到遥远的太空中。能够产生大推力和高比冲的推进系统可以完成这一任务，但正如刚才提到的，目前还没有这样的技术。

豪氏公司的布里安娜-克莱门茨（Brianna Clements）表示，豪氏工业公司目前正在开发一种推进系统，该系统可产生高达 100000 牛顿的推力和 5000 秒的比冲（Isp）。她写道："PPR 性能卓越，将高 Isp 和大推力结合在一起，有望彻底改变太空探索，"她指出，该系统可以在短短两个月内完成载人火星任务。

NASA还计划建造首个月球铁路系统，以方便在月球上运输有效载荷。该系统被简称为"FLOAT"，它将利用无动力磁性机器人，通过二磁悬浮技术悬浮在三层柔性薄膜轨道上。这包括一个柔性电路层，它能产生电磁推力，推动机器人沿着轨道前进；还有一个可选的薄膜太阳能电池板层，它能在阳光照射下为基地发电。


https://www.chinaerospace.com/article/show/ea27bbc8df69c0bcac3d1f3200bfc4b7

https://new.qq.com/rain/a/20240106A087DL00

Fluidic Telescope (FLUTE): Enabling the Next Generation of Large Space Observatories

Pulsed Plasma Rocket: Shielded, Fast Transits for Humans to Mars is an innovative propulsion system

The Great Observatory for Long Wavelengths (GO-LoW) : could change the way NASA conducts astronomy. This mega-constellation low-frequency radio

Radioisotope Thermoradiative Cell Power Generator is investigating new in-space power sources,

ScienceCraft for Outer Planet Exploration : distributes Quantum Dot-based sensors throughout the surface of a solar sail,

https://www.nasa.gov/stmd-the-nasa-innovative-advanced-concepts-niac/


NIAC FLOAT  : Flexible Levitation on a Track : 
https://www.nasa.gov/general/float-flexible-levitation-on-a-track/

Artist’s depiction of the FLOAT lunar railway system to provide reliable, autonomous, and efficient payload transport on the Moon. Credits: Ethan Schaler

[peter]

NIAC 2024

NASA 的 NIAC（NASA Innovative Advanced Concepts） 是 NASA 專門資助「高風險、高回報」太空概念的計畫。它不是直接造飛船，而是先花少量經費（通常數十萬美元）驗證未來 10–40 年可能改變太空探索的技術。

2024 年共有：

Phase I：13 個新計畫（概念可行性研究）
Phase II：6 個計畫（已完成第一階段，進一步研究兩年）
Phase III：1 個計畫（接近任務化）

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MAGGIE (Mars Aerial and Ground Global Intelligent Explorer)  : 火星大型 VTOL 飛行器，可像直升機起降，也可地面行駛，比 Ingenuity 大很多

TFINER (Thin Film Isotope Nuclear Engine Rocket)  :  放射性同位素薄膜直接產生推力的微型核火箭  2024 Phase I 完成，已於 2025 升級至 Phase II


AeSI (Artemis-enabled Stellar Imager)  :  月球建立約 1 km 基線的光學干涉望遠鏡，可直接解析恆星表面    Phase I 已完成可行性研究，證明技術上可行

Solar System-scale VLBI  :  整個太陽系布建超長基線電波望遠鏡，提高宇宙距離測量精度。

Venus Sample Return  :  金星表面採樣並帶回地球 

STASH  :  研究讓太空人進入類似冬眠（Torpor）的生理狀態，以降低長程火星旅行資源需求

Swarming Proxima Centauri  :  上千枚克級雷射光帆探測器飛往比鄰星 


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2024 Phase II（較成熟）

這些是前幾年 Phase I 成功後，於 2024 繼續獲得最高約 60 萬美元資助、進行兩年深入研究的概念：

1. FLOAT（Flexible Levitation on a Track） :
月球磁浮貨運鐵路。 不用傳統車輪，可在月面運送數十噸貨物。 支援 Artemis 月球基地。

2. Fluidic Telescope (FLUTE) :  在太空利用液體形成超大型望遠鏡鏡面。 理論上可突破現有鏡面尺寸限制。
3. Pulsed Plasma Rocket (PPR) : 高功率脈衝電漿推進。 目標縮短火星載人飛行時間。

4. GO-LoW : 上千顆小衛星組成超低頻電波望遠鏡。 可觀測地球電離層無法看到的宇宙訊號。
5. ScienceCraft (SCOPE)  :  用大量小型智慧探測器探索外太陽系。 
6. Radioisotope Thermoradiative Cell : 新型放射性同位素發電技術，提高深空探測器供電效率。

整體進度（截至目前）
大部分 2024 Phase I 已完成約 9 個月的概念研究。
其中部分成果已公開技術報告，例如 AeSI 已完成完整 Phase I 可行性分析，確認在月球建立公里級干涉陣列具有技術可行性。
TFINER、Autonomous Tritium Micropowered Sensors 等概念已在 2025 年晉升至 Phase II，代表 NASA 認為具有持續發展潛力。
目前仍沒有任何 2024 計畫正式進入飛行任務，它們都處於「技術成熟度提升（TRL）」階段。NIAC 的目的就是驗證概念，而不是立即發射任務。

[peter]

NIAC2025 

NIAC 2025 相較於 2024，有一個很明顯的趨勢：從「天馬行空的概念」逐漸轉向「支援 Artemis、火星載人與深空天文」的技術。NASA 在 2025 年共選出 15 個 Phase I 計畫，以及 4 個 Phase II 計畫，總補助金額約 262.5 萬美元。




Phase II（2025）

2025 有幾個從 2024 升級成功的計畫：

LUNGS (Lunar Glass Structure)  :  利用月球風化層直接製造大型玻璃建築，例如溫室、基地外殼

Fusion-Enabled Comprehensive Exploration of the Heliosphere  :利用聚變推進探索太陽系邊界，比傳統化學火箭快得多。

LEAP – Legged Exploration Across the Plume  : 六足或多足機器人，在土衛二（Enceladus）冰噴泉附近移動採樣。

Beholding Black Hole Power with the Accretion Explorer Interferometer  :  利用干涉望遠鏡直接研究黑洞吸積盤。


PULSAR – Planetary pULSe-tAkeR  :  利用衝擊波或振動技術分析行星地下結構。

1. TFINER（★★★★★）

Thin Film Isotope Nuclear Engine Rocket

利用放射性同位素薄膜直接產生推力。
幾乎沒有複雜機械結構。
適合：
CubeSat
深空探測器
長壽命小型航太器

[peter]

NIAC 2026

而且 2026 年 NIAC 已經開始，不過目前依時程分成兩部分：

2026 Phase I：已完成徵件，NASA 預計於 2026 年 6 月公布入選名單。
2026 Phase II：已於 2026 年 5 月開放申請，預計 2026 年秋季公布入選計畫。

另外，NASA 已公布 2026 NIAC Symposium 將於 2026 年 9 月 15–17 日在美國堪薩斯州威奇托舉辦，屆時會有最新的 Phase I、Phase II 與 Phase III 計畫發表。

目前（2026 年中）可以確認的是：

2026 Phase I 的正式入選名單應已依規劃公布，但公開技術摘要與完整成果通常會在後續陸續發布。
2026 Phase II 則仍在申請／審查流程中。

如果你想了解的是有哪些新概念，我可以幫你整理 2026 Phase I 全部入選計畫（約十多項），包含：

每個計畫的研究內容
技術創新點
與 2024、2025 的延續關係
哪些最有機會成為未來 NASA 正式任務

[peter]

ai list  2015 ~2025

發展趨勢

從這十年間可以看出幾個明顯方向：

2015–2018：突破性推進技術
雷射光帆
聚變推進
太空太陽能發電
太陽重力透鏡
2019–2021：新型探測器與大型太空結構
火星洞穴機器人
月球電波天文台
公里級可展開結構
冰衛星通訊
2022–2025：Artemis 與火星任務
月球基地建造
核推進
新型放射性電源
火星飛行器
月球干涉望遠鏡
深空天文
哪些計畫最成功？

若以「技術成熟度」與「對 NASA 長期規劃的影響」來看，大致可分成三個層級：

★★★★★（最成功）

Solar Gravitational Lens Mission（已到 Phase III）
ReachBot
FarView（月球背面電波陣列）
TFINER（已升 Phase II）
Radioisotope Thermoradiative Cell

★★★★☆（發展潛力高）

AeSI（月球光學干涉儀）
FLUTE（液態鏡面望遠鏡）
Gravity Poppers
Kilometer-Scale Space Structures
LUNGS（月球玻璃基地）

★★★☆☆（仍屬概念研究）

MAGGIE
LEAP
Swarming Proxima Centauri
Fusion-enabled Heliosphere Explorer
Black Hole Interferometer

整體來說，2017 年的 Solar Gravitational Lens Mission 是目前 NIAC 最具代表性的成功案例，而 2023–2025 則是近年成果最密集的階段，許多概念已開始從純理論研究，逐步朝可支援 Artemis、火星載人和深空天文任務的技術成熟化邁進

[peter]

NIAC 2026

NASA 於 2026 年 7 月公布了 18 項 NIAC（NASA Innovative Advanced Concepts）2026 Phase I 概念研究，每項獲得約 22.5 萬美元、為期 9 個月的可行性研究經費。這些研究仍屬於前瞻概念，不是已核准的 NASA 任務

https://www.nasa.gov/news-release/nasa-awards-2026-innovative-technology-concepts/

 
    A.C. Charania, Zeno Power Systems, Inc., Washington:
    Extended Astronaut Radioisotope-EVA in Nighttime and Deep-space Icy Landscapes (EARENDIL)

    Anish Damodaran, University of Central Florida, Orlando: PS21: Transforming Submillimeter Space Interferometry with Photonic Technologies

    Artur Davoyan, University of California, Los Angeles: Coilable Stacked Solar Sails for Very High delta-V Missions

    Daniel Drew, University of Hawaii, Honolulu: Solid-state Propulsion for Autonomous Reconnaissance of Karst (SPARK)

    Gilly Elor, Stone Aerospace, Inc., Del Valle, Texas: Power-over-Fiber to Enable a Lunar Underground eXplorer (LUX)

    Zhaoyan Liu, NASA Ames Research Center, California’s Silicon Valley: Quantum Wind Lidar Applications for Planetary and Earth Science Missions

    Jeff Nosanov, Orbital Velocity, LLC, Decatur, Georgia: OBLIVIAN: Observing Black hole LIght Via Intensity cOrrelatioN (OBLIVIAN)

    Keunhan Park, University of Utah, Salt Lake City: Plasmon-Enhanced Radioisotope Thermophotovoltaic (PRTPV) Power Generation for Interstellar Missions

    Austin Phoenix, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia: Efficient variable Conductivity Lunar Insulator for Passive Surveyor Environmental Control (ECLIPSE)

    Marco Quadrelli, NASA Jet Propulsion Laboratory: PRAXIS: Planetary Rings Autonomous EXploration with In-situ Sampling (PRAXIS)

    Michael Rubenstein, Northwestern University, Chicago: Actively Steerable Femtosat Constellations for In-situ Exploration of Saturn’s Rings, Atmosphere, and Magnetosphere

    Benjamin Schafer, Rarefied Technologies Inc., Albuquerque, New Mexico: : Photophoretic Tracers for Near-Space Remote Sensing at 30-100 km Altitudes

    David Smith, Duke University, Durham, North Carolina: Robotically Assembled Electromagnetic Metamaterials for Long-Range Space Situational Awareness

    Pablo Sobron, Search for Extraterrestrial Intelligence Institute, Mountain View, California: Interworld Slingshot Resource Surveys

    Paul Stankus, Brookhaven Science Associates, Upton, New York: Mapping Alien Continents: Achieving Optical VLBI for Exoplanet Imaging

    Paul Stankus, Brookhaven Science Associates, Upton, New York: Precision Astrometry Using Optically Independent Spacecraft for Gravitational Wave Detection


LUX (Lunar Underground eXplorer)   Stone Aerospace   光纖供電探測月球熔岩洞穴
 => https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=41416.0
DimSun   NASA JPL   利用可控制塵埃雲降低地球接收的太陽輻射（太陽輻照管理概念）:   Saptarshi Bandyopadhyay, NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California: Dimming the Sun Using Controllable Dust Cloud to Reduce Solar Insolation (DimSun)

CANVAS   NASA JPL   可在金星長時間生存的飛行器／平台 :
    David Bugby, NASA Jet Propulsion Laboratory: Combinatory Architecture offering Neomobility, on-Venus Adaptability, and Survivability (CANVAS)

Saturn Ring Swarm   多所研究機構   約一萬顆微衛星組成星群，立體測繪土星環
Interstellar Precursor Concepts   多個團隊   星際探測相關新型推進與航行技術
Exoplanet Observatory Concepts   多個團隊   下一代系外行星直接成像技術
Advanced Space Propulsion   多個團隊   新型電推進、核推進與深空航行概念
Lunar Infrastructure   多個團隊   Artemis 後續月球基地建設技術
Planetary Robotics   多個團隊   極端環境自主探測機器人
Extreme Environment Aircraft   多個團隊   金星、土衛六等高壓／低溫環境飛行器
Novel Telescope Systems   多個團隊   新型大型太空望遠鏡與光學架構
Space Manufacturing   多個團隊   太空原位製造與組裝技術
In-situ Resource Utilization (ISRU)   多個團隊   月球與小行星資源利用
Advanced Communications   多個團隊   深空光通訊與新型通訊架構
Asteroid Exploration Concepts   多個團隊   小行星探測與採樣技術
Radiation Protection   多個團隊   深空輻射防護技術
Autonomous Swarm Systems   多個團隊   大規模自主協同探測器
Next-generation Mission Architectures   多個團隊   未來大型太空任務的新架構
Solid-state Propulsion for Autonomous Reconnaissance of Karst (SPARK) :Daniel Drew, University of Hawaii, Honolulu:
 => https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=41506.0


幾個最受媒體關注的計畫

1. LUX（月球地下探測器）
利用光纖同時供電與通訊。探索月球熔岩管，評估未來人類基地的可能位置。
=> https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=41416.0

2. DimSun
在地月系統部署可控制的塵埃雲，略微降低到達地球的太陽能量。
屬於太陽輻射管理（Solar Radiation Management）的前瞻研究，而非近期實施方案。

3. CANVAS
全名 Combinatory Architecture offering Neomobility, on-Venus Adaptability, and Survivability。
研究可在約 460°C、90 個大氣壓的金星環境中長時間運作的飛行平台。

4. 土星環微衛星群
 
構想發射約 10,000 顆超小型衛星，在土星環內外協同飛行。
目標是建立土星環的三維結構圖，研究其形成與演化。

 =>https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=79&topic=41417.0