2023年12月20日，美国国家航空航天局（NASA）、国防部（DOD）和商务部（DOC）联合向美国国家空间委员会提交了《太空制造技术报告》（以下简称“报告”），旨在加快美国太空制造技术的发展，提高太空工业基础能力，确保太空部门被纳入“美国制造”等联邦计划。

报告指出，60多年前，全球发展进入太空时代，这不仅对我们的生活和工作方式产生了深远的影响，而且带来了巨大的经济增长潜力。目前，全球太空工业的价值已超过4000亿美元，且仍在不断增长中。但随着发射成本的降低及其带来社会效益的巨大潜力，太空工业正处于一个转折点，并面临许多变革、机遇和挑战。在太空时代，美国一直处于太空技术创新和科学进步的前沿。太空工业每年为美国创造数百亿美元的贸易平衡，为高科技产业基础能力提供支持和激励，提供数以万计的高薪高技能就业岗位，促进了美国的经济繁荣。虽然美国政府在促进和支持对科学进步和经济增长至关重要的研发（R&D）方面发挥着至关重要的作用，但蓬勃发展的商业太空产业正在推动更多的研发投资，并产生各种新的应用和产生改进技术。因此，美国需要转变从学术研究到产品交付整个制造业的运营方式，以应对未来太空工业所面临的挑战。

当前，增材制造、人工智能、机器人、生物技术和新材料等技术的最新进展为太空制造创造新的机遇。为参与全球竞争，美国必须制定并实施新的太空制造技术清单。报告列出了NASA、DOD和DOC优先投资的7项新兴太空制造技术，具体包括：

1．增材制造：即3D打印，是“利用三维（3D）模型，通过连接材料的方式制造零件的过程，通常是逐层进行，而不是减材制造和成形制造方法”。增材制造可以创建传统制造方法难以或不可能生产的复杂几何形状和内部结构，并且能显著降低成本和加快生产进度。增材制造正在极大地改变设计和制造格局，从而催生了多个领域重新构建硬件的新一波先进技术浪潮。

2．先进材料：包括复合材料、陶瓷、轻质金属、纳米技术和生物技术在内的材料正在用于生产性能改进的新材料，例如提高强度、耐用性和生物相容性。这些新材料可用于各种空间技术应用。开发新材料要求用更有效的方法进行识别和清洁提取，并利用稀土金属以及太空系统所必须的、独特的材料来制造相关组件。

3．机器人和自动化：机器人和自动化可提高制造过程的效率和精度，从而缩短生产时间和降低人力成本，并允许在危险环境中执行对人类来说过于危险的任务以及将数字制造技术集成到增材制造等新颖制造方法中。机器人技术和自动化将带来更可靠、无差错的生产线，从而创建可靠性更高的空间系统。

4．数字化制造系统：太空工业越来越依赖数字化制造系统。几乎所有现代制造业务、设备和基础设施都在一定程度上实现了计算机化，智能制造系统通过使用物联网、人工智能、虚拟现实和数字孪生等先进技术实现了制造流程的信息集成、优化和自动化，从而替代了体力劳动。

5．清洁和可持续制造：现代制造技术要求最大限度地减少或消除对环境和人类健康的负面影响，同时节省资源和能源。这些技术使得化工产品和工艺的设计能够减少或消除有害物质的使用和产生，并为闭环制造提供机会，其中所产生的废物和副产品在制造过程中被回收或再利用，而不是被丢弃。

6．电子制造：可以提供大规模精确可靠空间组件以及空间制造半导体优质成品的制造技术，例如耐辐射芯片、GaN和InP组件、大型焦平面阵列和太阳能电池板。这些技术的进步将促进用于太空布线和连接器的电气、电子和机电“3E”组件的本土化生产，并使之具有高成本效益。

7．高超声速：对高超声速飞行器的成功开发和持续创新至关重要的制造技术是太空工业持续增长和发展的关键因素。这些技术包括开发耐受太空飞行高超音速的高温和空气动力的材料、热防护系统、推进系统以及轻量化的高强度结构。

同时，报告重点关注5个领域：一是开发新兴太空制造技术；二是建立公私伙伴关系；三是资助太空制造技术中心；四是发挥与其他联邦计划的协同作用；五是人才队伍建设。报告提出相关建议供NASA、DOD、DOC以及其他联邦部门和机构在制定优先事项、活动和未来预算时参考，并指出下一步应对每一项建议进行审议，以了解适用的授权/拨款、相关费用及其时间表、对当前活动和投资的影响以及机构间协调。此外，报告还列出了发展5个重点领域为各部门和机构未来的进一步合作提供的机会。