美國宇航局NASA近日公佈了創新先進概念（NIAC）項目計劃，該項目將資助18項研究，以確定早期技術的可行性，這些技術將繼續擴展人類探索太空的可能。
“在太陽上衝浪”。或者應該說是在太陽上衝熱浪，該項目包括一艘無人飛船，其將深入太陽的日冕或外層大氣。該設計要求在薄薄的防護罩上覆蓋高反射率塗層，並在防護罩和航天器之間設置一個反射絕熱裝置，以分散二次紅外輻射。根據NASA的說法，採用這種設計，探測器可以到達距太陽表面69.5萬公里的範圍內，這個數字大致相當於太陽的半徑，這比帕克太陽探測器目前接近太陽的距離還要近8倍！
星際探測器。來自NASA位於俄亥俄州的格倫研究中心的天文學家們想要將超微型探測器“放飛”到附近的一顆系外行星上。這種新型探測器的重量預計只有幾毫克（和蚊子的重量差不多）。目前的供電系統元器件無法安裝到如此小的探測器裡，根據NASA的項目提案，探測器將在“穿過目標系統周圍環境時的從運動中獲取能量”。
太陽系外行星探測。為了提高系外行星探測能力，科學家設計了雙用系外行星望遠鏡（DUET）。該望遠鏡收集區是計劃中最大地面望遠鏡的四倍，直徑則是兩倍。此外，美國宇航局官員說，DUET望遠鏡將能夠利用徑向速度和天體測量學技術，探測行星圍繞恆星旋轉時恆星的擺動來間接探測系外行星，也可通過測量恆星發出的光的波長，方法是利用行星和其母恆星的不同波長作為兩者間距離的函數，來直接探測。“這是通過使用雙色散技術實現的，該技術最初是由牛頓在其著名的稜鏡實驗中研究的，”NASA該項目描述中提道。“在這臺望遠鏡中，波長與系外行星與其母星之間的距離成正比。”
探索金星。用於極端環境和區域探索的仿生射線BREEZE旨在更詳細地探索金星的大氣層。研究人員將充氣式結構與仿生運動學相結合，設計並創建了一架能在金星雲層下進行觀察的飛行器模型。該設計利用張緊索提高飛行效率，幫助控制飛行器的升降。BREEZE還將配備太陽能電池板，可在飛行中充電。除了測量金星，BREEZE還可以測量有稠密大氣層的其他天體，如土衛六甚至地球。
金星表面任務。金星著陸器概念包括一個雙運載器結構，這將有助於為該長期任務提供燃料。該概念包含一個浮動的宇宙飛船，該飛船將從金星的大氣中收集能量，然後將這些能量“發射”到火星表面的一個著陸器上。此概念依賴能量束射，也稱無線能量傳輸，將大氣中的電能通過二氧化碳層傳輸到著陸器上的接收器。這項技術將為著陸器提供恆定的能量來源，從而延長任務時長。
太陽中微子探測器。利用這個小型中微子探測器，科學家們的目標是在接近太陽軌道時測量中微子。位於堪薩斯州的威奇托州立大學的研究人員開發了一種能提供先進測量技術和探測器技術的原型。太陽中微子是由驅動太陽的核反應產生的。新的探測器原型體積較小，並配備了適當的屏蔽，使儀器能夠在近太陽軌道收集數據。
深空探測。依靠核動力電力推進技術SPEAR製成的航天器重量輕且成本低。該航天器使用一個反應堆調節器和先進的熱電發生機來大大降低整體堆芯的質量。天文學家們希望通過降低反應堆的質量，以向太空更深處開展任務。其中木衛二歐羅巴，其冰層深處可能有地外生命的痕跡。木衛二上的地下水有時會衝破地殼進入太空，形成巨大的水羽。利用SPEAR技術，天文學家可以驅動更小的宇宙飛船穿過這些羽狀物，尋找生命的證據。
在月球上採礦。通過月球極地天然氣動採礦前哨（LGMO），研究人員計劃開採月球極地冰來生產推進劑，從而降低人類探索月球和月球工業化的成本。該項目的團隊已經確定了月球極地環形山附近的幾個大型著陸點。雖然這些隕石坑被永久凍土層覆蓋，完全被黑暗籠罩，但周圍地區卻能享受到永恆的陽光，而這些陽光可以通過太陽能電池板收集。這些能量為月球上的採礦前哨提供幾乎連續的電力。LGMO還包括輻射氣體動力學（RGD）採礦。與機械挖掘不同，RGD採礦通過加熱永久凍土表面的風化層，以從月壤表土中獲取資源。配備RGD技術的長期電動漫遊車將會收集並儲存好水然後再返回基地。
清除太空垃圾。利用活躍殘骸清除（ADR）技術，CHARON概念將清除太空碎片。ADR包括將一些最大的碎片物體重新定位到衰變的軌道中，在該軌道中，這些物體會距離越來越近並在大氣中燃燒起來，持續時間不到25年。為了實現這一目標，CHARON將成為一種高效的軌道飛行器，由從近地軌道收集的低密度氮和低密度氧來做燃料。NASA表示，這個項目的第一階段著重於軌道計算，以便檢索更大質量的空間碎片。
智能太空服。德克薩斯A&M大學的工程師們已經為一種新型宇航服開發了一種模型，稱之為智能宇航服（SmartSuit）。這種新宇航服設計將提高在火星和其他行星環境中進行艙外活動的靈活性。智能宇航服將採用氣體增壓技術，並融入軟體機器人技術，以提高宇航員自由移動的程度，使他們更容易與周圍環境互動。此外，智能宇航服還將配備傳感器和可伸縮的自愈皮膚，這種表皮還可同時作為屏幕，向穿戴者提供周圍環境的視覺反饋。
研究大氣的微型探測器。西維吉尼亞大學的研究人員提議使用微型探測器來研究行星大氣。一個小型的“有效載荷艙”將懸掛在一個大約200米長的迴路上，該回路將提供大氣阻力和靜電升力。NASA表示，微型探測器還將有兩個電子臂，可以感知大氣中的電荷，併為探測器收集少量電能。收穫的電力將儲存在“有效載荷艙”中，該艙還將配備一個轉換裝置、一個用於補充和調節弦圈迴路靜電荷的執行器、一個集成微處理器、一個無線電裝置和傳感器。
開傘索電力系統。將探測器降落在行星表面可能很困難。太陽能是看天吃飯，替代能源則成本昂貴、較為危險或過於複雜。相反，開傘索創新電力系統（RIPS）將使用一種開傘索解纜動力系統，將探測器降落在大氣密度較大的行星上。“解纜電力系統利用密集的大氣層，利用阻力或浮動力來發電，在一些任務情景中，與傳統能源相比，在質量、成本、電力、總能量和複雜性方面具有顯著優勢，”根據NASA項目描述。
熱採。科羅拉多礦業學院的研究人員開發了一項技術，用於在太陽系的寒冷天體上熱開採冰。與其他開採技術不同的是，熱採將利用定向陽光直接加熱凍結表面，或利用鑽孔中的導電棒或加熱器對地表以下進行加熱。這種技術提取製造推進劑所需的資源的成本和複雜性要比挖掘小。該小組正在評估整個太陽系中可能適用熱採的地點。
小衛星。受CubeSat衛星的啟發，NASA噴氣推進實驗室的研究人員提出了一種低成本儀器的計劃，該儀器可用來探索太陽系邊界。研究小組已提議將該儀器發射到日球層頂，也就是太陽風延伸的邊緣。在那裡，探測器將幫助科學家更好地瞭解太陽風的傳播。
先進的天文望遠鏡。與之前的天文望遠鏡相比，多目標光譜望遠鏡THE MOST在孔徑、採集面積、視場、光譜等方面具有較先進的性能。該望遠鏡體積不大且成本較低。此外，THE MOST望遠鏡非常適合空間部署，因為其有一個平坦的膜面，這樣質量就會很小，而且比鏡子更能容忍表面誤差。The Most已經獲得了第二階段的指定，因此團隊可以開始構建和測試實驗室模型。
旋轉移動擴展陣列綜合（R-MXAS）。R-MXAS為合成孔徑成像輻射計提供了一種創新型航空航天結構設計。NASA表示，與現有的方法相比，R-MXAS採用的是一個固定在剛性纜索上的一維天線陣列，平行於地平面展開，另外還有一個或多個附加的纜索天線，可以與一維天線成直角並旋轉。NASA表示，與現有的方法相比，R-MXAS尺寸更小、重量更輕且功率需求更低。
自動導向的光束推進器。德克薩斯A&M工程實驗站的研究人員將中性粒子束和激光束結合起來，開發了一種用於遠距離任務（如探索柯伊伯帶、奧爾特雲或附近的恆星系統）的新型推進系統。該團隊的光束推進結構將使星際任務以接近10%的光速飛行。該項目已入選NIAC第二階段。據NASA稱，在這一階段，該團隊將進一步開發其模型，並分析動量傳遞機制的可行性和設計，以為航天器產生推力。
衍射光帆。進入第二階段的項目還包括衍射光帆，或著說是太陽能帆，這些帆從陽光中獲取動力以推動前進。與常規的太陽能發電技術不同，太陽能帆不發電。相反，其通過改變方向直接從擊中它們的光中獲得動量。以前的設計是使用反射來重新定向光線，而新的設計則使用衍射。NASA表示，這意味著衍射光帆更輕、加速更快。
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