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美国国家航空航天局（NASA）最近挑选了5项与航空航天有关的技术进行大力发展，这五个研究团队分别来自NASA位于弗吉尼亚、加利福尼亚和俄亥俄州的航天中心。
这5个项目分别是：研究一种新型燃料电池；在3D打印技术的帮助下增加电动发动机的输出；使用锂空气电池存储能量；探究新的力学原理以改变飞行中的机翼形状；使用轻质气凝胶制造一款新天线。
1、 超高能低排放的新燃料电池
NASA的研究人员正在深入研究一款新型燃料电池，让氢气与氧气结合发电，用于驱动全电动或混合动力的电动飞机。
燃料电池并不是一个新东西，而且与航空航天领域渊源颇深。燃料电池的历史可以追溯到1838年，当时德国化学家提出了燃料电池的理论，但其真正实现商用化则是1955年的事情。美国通用电气工程师造出了实用化的氢燃料电池，随即通用电气就和NASA及麦克唐纳飞行器公司发展这项技术，应用于“双子星计划（Project Gemini）”，这是燃料电池首次在商业上应用，也让美国成功打破了前苏联的航天飞行纪录，推动了燃料电池的商业化。在上世纪60年代的几次太空任务中，燃料电池用于驱动登月探险车及供应宇航员饮用水，均证明了它的实用性。
一般而言，氢气和氧气以超冷液体的形式存储在飞机上，需要装槽过程复杂且成本高昂，对小型单引擎飞机来说，搭载这些氢气和氧气并不实际。
最新项目将研究一种燃料电池系统，能从标准的以碳氢为主的航空汽油中提取出氢气，从空气中提取出氧气，接着将氢气和氧气混合来发电。这一过程的排放产物也会通过一个涡轮机，从而增加能量产出。
与燃料在标准的活塞发动机燃烧产生的能量相比，这一燃料电池的能效更高，因此能节省燃料并降低排放。而且，目前机场也支持这样一套系统，因为它不需要再安装任何昂贵的新设施或其他配套设备。
2、3D打印造出的新型电动机
NASA希望在接下来10年内，竭尽全力达到与绿色航天有关的目标，在此背景下，全电动和混合电动飞机有望“大显身手”。此外，科学家们也希望改 进发动机的能量密度。
他们提出的解决方案是利用3D打印技术制造电动发动机的零件，得到的零件会更轻甚至更小，与其他材料组 装在一起，从而制造出拥有更高能量密度的发动机。
据NASA官网报道，NASA去年12月对一台采用多个3D打印复杂部件的火箭发动机成功进行了测试，采用低温液氢和液氧燃料，产生了2万磅的推力，这也意味着向实现全3D打印的高性能火箭发动机迈进了一步。
研究人员表示，3D打印技术将在未来太空探索中发挥更大作用，未来的计划包括对采用液氧和甲烷推进剂的发动机进行测试，这是用于火星登陆器的重要推进剂，因为火星上可能存在甲烷和氧气。
3、用于电动飞机的锂空气电池
广泛采用电动飞机面临一大障碍：需要将足够多的能量存储在电池内，即使对短途飞行的小飞机来说也不例外。一个潜在的解决方案是使用锂空气电池，从理论上来说，与其他电池技术相比其储电能力最强。
锂空气电池是“会呼吸的电池”，这意味着随着电池能量耗尽，氧气会被拉入电池内同锂离子相互反应；而且当电池正在充电时，氧气会被排出。但不幸的是，锂空气电池在使用时，标准的电解液（使电池能工作的材料）会在操作过程中快速分解，使电池在经历几次充电/放电循环之后变得无用。
NASA挑选出的科研团队将调查设计出新奇且超稳定电解液的可行性。如果电解液不容易分解，电池就能持续更长时间，从而使飞机大大拓展其飞行距离。
