“效率、可靠性、自主性——這三個詞在 2024 年美國?-?帕薩迪納的航天工業(yè)中非常重要。持續(xù)獲得資金和投資、才華橫溢的勞動力以及可靠的材料、零部件,對于成功執(zhí)行任務(wù)和在太空中保持強大的主權(quán)地位至關(guān)重要。”
該行業(yè)正在突飛猛進:雖然距離 2024 年只有三個月的時間,但我們有幸見證了三次月球著陸器發(fā)射——兩家美國商業(yè)公司 Intuitive Machines 和 Astrobotic,以及日本航天局 JAXA 的一項任務(wù)。
雖然這些任務(wù)進展得非常順利,可以吸取很多教訓(xùn),但對他們所有人來說,登陸月球都面臨著終極挑戰(zhàn)。盡管如此,對于任何商業(yè)和政府組織來說,能夠開發(fā)和推出這些系統(tǒng)都是一項了不起的壯舉。
與此同時,從通信系統(tǒng)到地理空間情報,人們越來越依賴天基資產(chǎn)來保護國家安全,以應(yīng)對當前地緣政治局勢帶來的挑戰(zhàn)。
毫不奇怪,在太空中做任何事情仍然 - 并且可能永遠 - 困難。然而,為了繼續(xù)完成宏大而大膽的任務(wù),同時保證國家安全,提高效率、可靠性和自主性對航天工業(yè)來說變得越來越重要——現(xiàn)在是加速的時候了。
讓我們來看看 2024年美國帕薩迪納國際航空技術(shù)展覽會 將討論的關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域。
效率 – 減少測試時間和 EEE 組件交付
航天工業(yè)的許多領(lǐng)域都需要采用不同的生產(chǎn)和交付時間方法,以保持在競爭中的領(lǐng)先地位,并在國家安全的情況下面臨威脅。
美國太空部隊的太空系統(tǒng)司令部(Space Systems Command)最近采取了“先買后建”的方法,改變了采購系統(tǒng)、組件和服務(wù)的方式。
許多組織正在尋求采用大批量制造或更快的交貨時間,并且已經(jīng)或即將開始開發(fā)衛(wèi)星、組件和零件的大規(guī)模生產(chǎn),這是采購系統(tǒng)的不同途徑,同時繼續(xù)開發(fā)和采購更傳統(tǒng)的定制系統(tǒng)。
然而,在對航天器部件的細致測試中投入了大量時間。同時,與許多其他行業(yè)一樣,航天工業(yè)在采購電氣、電子和機電 (EEE) 組件方面也遇到了挑戰(zhàn)。這些因素并不一定有助于加快這一過程。
特別是從測試來看,大量的時間用于編寫測試用例和測試系統(tǒng)的每一位。雖然細致的測試對于太空任務(wù)非常重要,但大批量制造和縮短的交貨時間無疑使現(xiàn)有的測試過程受到審查。數(shù)字孿生等創(chuàng)新、越來越多地測試批次的一部分以及建模模擬等創(chuàng)新都使這一過程更加高效和有效。但是,對于大型定制系統(tǒng)測試來說,這種情況可能不會發(fā)生。
與此同時,隨著衛(wèi)星和任務(wù)變得更加軟件定義和數(shù)據(jù)驅(qū)動,對電氣、電子和機電 (EEE) 組件的依賴正在增加。這些技術(shù)允許板載處理數(shù)據(jù),以及更快、更高數(shù)據(jù)速率的傳輸和功能,如板載軟件更新。
與自大流行以來的許多行業(yè)一樣,獲得此類組件被證明是困難的。組織正在考慮大量購買 EEE 組件——然而,這些組件并不總是可用的,因此,此類公司可能必須發(fā)揮創(chuàng)造力并著眼于不同的行業(yè)才能使用正確的組件——這方面的一個例子是最近汽車電子設(shè)備的“資格提升”用于太空環(huán)境以及“可擴展保證”輻射硬化空間電子設(shè)備。
可靠性 – 從勞動力到投資
可靠性在太空中仍然是一個巨大的術(shù)語。我們必須能夠持續(xù)獲得可靠的資產(chǎn):我們的運載火箭、衛(wèi)星、探索航天器、地面系統(tǒng)——我們需要能夠依賴很多東西。有一些關(guān)鍵因素可以使可靠資產(chǎn)的開發(fā)成為現(xiàn)實,包括持續(xù)的資金和強大的勞動力。
擁有一支才華橫溢、可靠的員工隊伍至關(guān)重要。正如在接受SpaceNews采訪時所說,新墨西哥州柯特蘭空軍基地空軍研究實驗室(AFRL)太空飛行器理事會的首席科學(xué)家斯科特·歐文(Scott Erwin)說:“如果我們不雇用最優(yōu)秀和最聰明的人,這肯定會影響我們進行科學(xué)和技術(shù)研究的能力,并跟上全球競爭對手的步伐。
由于任務(wù)的增加,加上人口老齡化,該行業(yè)對人才的需求不斷增長,這給雇用熟練、多樣化的勞動力帶來了壓力。航天工業(yè)正在與許多其他行業(yè)競爭,包括深度技術(shù)、汽車和先進電子行業(yè),這些行業(yè)都需要該國最聰明的人才。2018 年至 2023 年間,美國航天工業(yè)的就業(yè)機會增長了 18%,而同期大學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的數(shù)量有所下降。
AFRL 通過各種計劃、實習(xí)和獎學(xué)金,積極招聘和促進科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué) (STEM) 教育。鼓勵招聘和STEM教育的舉措也在其他地方擴展,例如美國宇航局與教育部的STEM合作伙伴關(guān)系,以激勵下一代科學(xué)家。
同時,持續(xù)獲得資金是確??煽康南乱淮Y產(chǎn)的關(guān)鍵部分。該行業(yè)在 2021 年創(chuàng)下了創(chuàng)紀錄的 153 億美元私人投資,使其成為太空事業(yè)輝煌的一年。然而,2022 年私人投資放緩至 93 億美元,然后在 2023 年再次激增至 125 億美元。盡管存在挑戰(zhàn),一些組織在這些年中崩潰了,但資金仍在進行中,私人投資來自風(fēng)險投資公司、私募股權(quán)、基金會和主權(quán)財富基金。根據(jù)Seraphim Capital的數(shù)據(jù),到目前為止,2024年的前景仍然樂觀。
公共領(lǐng)域的資金也在繼續(xù),因為美國宇航局最近獲得了249億美元的預(yù)算,比上一年的預(yù)算削減了2%。從其2025年的擬議預(yù)算來看,該機構(gòu)預(yù)計,由于債務(wù)上限協(xié)議的實施,未來幾年的支出將設(shè)定上限。美國太空部隊也感受到了這些限制。
從本地角度來看,太空技術(shù)博覽會的長灘地區(qū)正在不斷努力,使?航空航天業(yè)處于城市經(jīng)濟的最前沿。最近,有消息稱,它正在尋求擴大航空航天組織的影響力,以促進洛杉磯這一地區(qū)航天工業(yè)和供應(yīng)鏈的發(fā)展。
自主性 – 通過可操作的見解做出數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策
自主性可以有多種含義,出于此功能的目的,我們將通過自主系統(tǒng)的視角來看待術(shù)語,以及它們(公平地)獨立運行以幫助制造和任務(wù)運營的能力。隨著許多行業(yè)引入人工智能 (AI) 和機器學(xué)習(xí) (ML),這項技術(shù)在航天工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)有一段時間了。然而,鑒于嗡嗡聲和技術(shù)進步,人工智能和機器學(xué)習(xí)越來越多地應(yīng)用于該行業(yè)的不同領(lǐng)域。
數(shù)字孿生和基于模型的系統(tǒng)工程是一些真正起飛的技術(shù),它們允許在設(shè)計、工程和測試過程中進行預(yù)測分析,這些解決方案最終可以幫助制造許多空間組件。
包含在測試、制造和設(shè)計過程設(shè)置中的傳感器可以為我們提供有關(guān)系統(tǒng)、組件或部件行為方式的大量信息。收集這些數(shù)據(jù)并允許機器幫助我們做出決策,可以節(jié)省時間和金錢。
為了滿足美國航天工業(yè)目前面臨的所有需求,美國航天技術(shù)博覽會行業(yè)會議和技術(shù)會議將舉辦有關(guān)投資、可持續(xù)供應(yīng)鏈發(fā)展、多元化勞動力增強和制造運營等主題的會議,以幫助提高效率、可靠性和自主性。
最新展會時間:2025年6月2日至4日?美國 加利福尼亞州長灘?(意向參展請點擊詢洽盈拓展覽專業(yè)展會顧問)