该机构负责NASA SBIR和STTR计划的航天技术任务局（STMD）的副管理员Jim Reuter表示，由于COVID-19大流行，小型企业正面临前所未有的挑战。作为回应，美国宇航局将2021年计划时间表的发布加快了两个月，使资金更早地交给了小型企业。他总结说：“我们希望加快的资金投入能够为近期的成功提供近期的推动力。”
NASA SBIR / STTR计划。图片由NASA提供。
超过30％的奖项将颁发给首次获得NASA SBIR / STTR的人，所选的小型企业和研究机构将根据其开发的技术而变化。这些公司来自38个州，华盛顿特区和波多黎各，包括妇女，少数族裔和退伍军人拥有的小型企业，以及少数民族服务机构（MSI）和历史悠久的黑人学院和大学。根据计划执行官Jason L. Kessler的说法，NASA SBIR和STTR与推动创新界限的企业家互动。这种多样化的合作伙伴关系有助于该机构在全国范围内扩展业务范围。
Regolith高级地面系统操作机器人，概念性太空构建系统和月球探测器在月球上的插图。图片由NASA提供
这里有15个项目引起了我们的注意，但是您可以在NASA网站上阅读SBIR和STTR赠款的完整列表。
物理科学已与麻省理工学院（MIT）的研究人员合作研究和开发了一种系统，用于打印可支撑月球表面人类活动的熔融月球重石的结构。STTR赠款接受者将重点支持NASA的“月球到火星”活动，将在原地利用电力和建筑材料的资源利用（ISRU）。拟议的第一阶段项目将解决将包括月球原料在内的“玻璃印刷”等最新技术发展融合为月球表面的可行建筑工具的具体挑战。该系统可能会导致生成第二阶段原型设计，该模型将在地球上的月球模拟条件下进行构建和测试。该原型机的技术成功以及任何后续的月球专用机器人制造平台，都将为未来的行星探索运动中的结构制造提供极为灵活的工具。
CisLunar Industries是一家太空技术初创公司，希望在太空中建造金属铸造厂。该技术的关键是将碎片用作输入资源，从而实现太空制造并加速太空工业化。作为NASA SBIR资助的首次获得者，CisLunar希望开发一种太空回收系统，该系统将用过的组件和大型结构转变为可重新利用的，有用的产品，用于在轨3D打印，构造和加油。最终的输出将是均匀的金属棒或锭作为原料，用于多种潜在应用，如增材制造。
Blueshift将创建一个从月球巨石中提取氧气和水的系统。拟议的用于Regolith的烧结端部执行器（SEER）将实施一种创新设计，该设计可无限期暴露于烧结温度，并使用Blueshift申请专利的集中式太阳能热控制技术，以将温度保持在设定点的1％以内。SEER可以结合到未来的一些NASA无人飞行任务中，这些任务包括近地小行星，月球表面，火星卫星，火星轨道和火星表面。第一阶段将以将2D形状烧结到月球重石模拟物的床上的演示结束。
Nanovox这次获得了两项SBIR资助。一种是用于太空应用中集成了平台的无线通信航空电子设备和传感器的青岛多材料3D打印。第二笔赠款将重点放在增材制造技术上，以降低CubeSats光学系统的成本和进度。两项提议都有潜在的NASA用途。例如，可以将无线传感器部署在不可能使用电线的地方，并将其用于移动应用，例如宇航员的生物监测器或活体标本。虽然更紧凑，更轻便的光学元件可以用于机构任务，包括望远镜任务以及光通信。
加利福尼亚州的Masten太空系统公司（ Masten Space Systems）致力于制造可重复使用的运载火箭，它将与太平洋国际探索系统中心（PISCES）合作进行月球和火星的低能添加剂建造。过去，PISCES与NASA SwampWorks合作不含粘合剂的玄武岩烧结。尽管该方法已被证明是成功的，但模具中消耗的高能量将在空间中招致大量的有效载荷成本。取而代之的是，在水溶液中使用新型粘合剂消除了高能量输入的问题，可以改变游戏规则，从而可以将再水泥粘合剂混合物用于添加剂结构，而无需额外的热量或消耗性模具。STTR项目提议针对建筑应用推进和验证一种新型的粘合剂-水泥基复合材料，并开发一种可以承受恶劣的月球和火星环境的有效挤出机。
双鱼生产的玄武岩烧结砖。图片由太平洋国际空间探索系统中心（PISCES）提供。
3Dnol是一家总部位于俄亥俄州的公司，从事制造Nitinol组件的增材制造工艺，提出了由NASA研究人员开发的3D打印形状记忆合金（SMA），以提高推进系统的效率。这项工作在诸如极端条件的执行器（如美国宇航局的火星探测漫游车上使用的执行器）以及可展开机构（如太阳帆）等应用中具有潜力。通过患者专用的骨植入物和自扩张式心血管支架，SMA在地球生物医学植入物市场上也具有巨大的前景。
法拉第技术公司将与德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员一起，开发一种太空制造工艺，以通过电子技术直接在低地球轨道（LEO）中打印下一代多孔材料（注入纳米碳的金属/合金）。沉积方法，以利用国际空间站（ISS）的独特功能。这项工作将建立在大学的直接铜印刷平台和法拉第的电共沉积工艺活动（包括将碳材料沉积到铜中）的基础上。如果成功的话，第一阶段和第二阶段的结果将为LEO的这种航天材料的太空制造过程的商业化奠定基础。
RC集成系统公司建议创建增材制造的传感器，该传感器可支持火箭推进系统地面测试，能够承受高达5000°F的温度。该初创公司提议创建一种基于3D打印被动无线传感器的混合传感综合增材制造系统（HAMIS），该传感器使用高温耐火材料制成，能够与高温燃气管道的内表面结合在一起以测量温度，压力和应变。HAMIS可以合并到Stennis航天中心（SSC）的火箭地面测试设施中，以增强化学和高级推进技术的开发和认证，并可以支持多次NASA载人火星飞行任务。
TGV火箭队希望演示如何使用超声波AM（UAM）修复受损的结构或建造新的结构。根据这家位于华盛顿特区的公司的说法，UAM允许以非常低的能量，相对较低的压力，较低的温度以及可灵活地打印无数种不同的金属和金属组合的方式在太空中进行3D打印金属。理想的最终产品是UAM超声波焊接头，该焊接头将金属材料通过机械臂送入。如果一切都按计划进行，那么该技术可能会以原始材料性能的97％提供离地维修服务。NASA的研究人员正在寻找自主的太空焊接能力，以实现更长的太空任务（如月球或火星基地）所需的在轨维修，组装和制造。
Astroport Space Technologies将与得克萨斯大学圣安东尼奥分校的研究人员合作，在集成感应炉和喷嘴上进行现场3D打印和以月球重石为原料的着陆垫构造。在系统级别，基本组件包括3D打印机，其感应炉喷嘴安装在移动平台上，用于单步砖的生产和放置。STTR的这项赠款将帮助研究人员专注于感应炉和喷嘴的集成，以生产粉煤灰砖，这在月球添加剂建造方面显示出很大的潜力。
使用3D打印的月球基础设施建设技术的渲染。图片由Astroport Space Technologies提供。
Applied Optimization希望开发一种具有缺陷检测，识别和纠正功能的Wire-Feed AM（WAM）过程控制解决方案。这家总部位于俄亥俄州的公司通常专注于材料和空间科学的数学建模，提出了基于物理的WAM闭环控制的工作，该技术可直接应用于NASA的低成本液体火箭发动机和大型火箭的生产中。此外，纠正缺陷的能力已在月球和火星飞行任务的下一代应用中进行了太空修复，在轨组装和基于太空的AM结构。
主流工程公司将与弗吉尼亚理工学院和州立大学的研究人员合作，将AM用于航天器热保护系统（TPS）的现场制造。Spacecraft TPS AM（STAM）将由一个大型机械臂，一个直接墨水写入打印头和一个集成的紫外线灯组成。它将在原位自主制造完整的保形TPS，通过沉积后直接激活的两个连续反应进行固化，而无需进行后处理热固化。这意味着，与高超音速飞行相关的承受高热量的航天器将受益于隔热屏性能的改善和成本的降低，这对于未来的登月和火星飞行任务至关重要。
RE3D和位于诺克斯维尔的田纳西大学（UTK）还将在TPS上将AM用于航天器。在这种情况下，获得的STTR赠款将涵盖对公司的商用和负担得起的青岛工业3D打印机的开源修改，并与UTK一起开发可承受恶劣轨道环境的可打印高温混合热固性材料。该方法有望具有扩展热固性挤出材料库的潜力，并显着减少在以前的TPS系统上花费的时间。
Open Additive与匹兹堡大学一起建议开发一种结合了原位传感功能的高效仿真软件，该软件可与激光粉末床融合（LPBF）一起使用。预期结果将为小批量，高关键零件提供强大的预测和监视解决方案，能够在创建新的复杂几何形状之前检测出缺陷。这可以加快用于美国国家航空航天局（NASA）任务项目的LPBF工艺和零件的鉴定，例如恒心漫游者上的火星氧气现场资源利用实验（MOXIE）。
Open Additive和匹兹堡大学因其对激光粉末床聚变的预测热模拟而获得了2021年NASA STTR资助。图片由Open Additive提供
Advanced Scientific Concepts（ASC）建议将其实时3D成像技术用于快速行驶的漫游者。该公司已经开发了全球快门闪光激光雷达（GSFL）技术，该技术非常适合作为快速行进的机器人和漫游者的导航和危险回避传感器。ASC希望在阶段I中完成概念设计，并在阶段II中使用具有GSFL的机器人在以岩石为危险的模拟行星场中演示该技术。
每年，为SBIR和STTR计划选择的3D打印项目数量都在增加。在3DPrint.com的2019年报道中，美国宇航局选择了10项AM计划，这些计划已进入第一阶段，同时向9家公司提供了资金用于其3D打印项目的第二阶段。今年，仅第一阶段计划就见证了许多小型企业正在将3D打印用于太空应用的转变。每个新建议都是创新的，独特的，并且试图解决当前空间制造能力的挑战或局限性。随着增材制造技术的成熟，它将对新兴的太空工业变得至关重要。访问3DPrint.com的“太空区”，了解有关这一令人兴奋的领域的更多信息。