2025年6月18日，欧洲航天局（ESA）发布《技术2040：ESA愿景》报告，概述了通过使用先进材料和制造技术、弹性基础设施技术、人工智能等实现太空战略自主的关键技术。

1.创新推进。关键技术包括：绿色和低成本的推进技术，如过氧化氢的长期储存能力、束能推进等；小行星带原位资源利用的水推进以及低地球轨道卫星上的肼替代；大气呼吸推进系统，可在极低轨道上运行；超高功率电力推进，实现大型货运任务；在太空低温推进，以实现长期太空任务核推进，以实现大型有效载荷载人或货物深空任务。

2.量子技术。关键技术包括：量子源和接收器；原子钟和光学钟；用于时间和频率传输以及原子操纵的激光、光学和电子学；冷原子干涉仪；基于里德伯原子和氮空位中心的量子传感器。

3.面向未来的先进制造和材料。关键技术包括：黑暗宁静天空涂料的开发；超紧凑高性能卫星先进制造的系统级影响；开发用于创新推进的先进材料和工艺；智能化学；可持续的生物基材料和工艺；开发防止空间碎片、原子氧和其他环境影响的材料和结构；可拆卸在轨回收卫星的研制；开发用于原位资源利用的在轨和行星打印工艺。

4.空间数字革命。关键技术包括：基于模型的系统工程；数字连续性、大数据、人工智能和语义本体论；扩展现实，包括增强现实、虚拟现实、混合现实；空间系统和环境的数字孪生；多学科设计、分析和优化工具和方法。

5.人工智能驱动的空间技术创新。关键技术包括：任务定义、需求生产和整合、成本估算；系统和子系统的设计、分析、制造、编码、测试、验证和确认；为操作员和宇航员提供预测分析、实时决策支持和自主解决问题的能力；星座、漫游车、探测器的自主性。

6.空间系统安全。关键技术包括：通用射频链路抗干扰和欺骗保护；抗量子/后量子密码学；可扩展和灵活的安全保护解决方案；空间资产的深度防御和网络弹性；增强态势感知和事件处理能力。

7.弹性空间系统。关键技术包括：人工智能和基于模型的系统工程产品保证的未来，新的质量工具和方法；欧洲对航天产品、材料和电子电气设备部件的主权；空间环境监测、数据分析和相关设计改进；针对新需求和法规的标准演变，升级为新的流程、技术和方法；未来的测试能力，包括用于组件测试的高能辐照设施；系统收集现场测量数据，实现数字孪生和环境多尺度模拟和建模；设计和评估冗余的新方法，特别是在星座中。

8.深空能源。关键技术包括：配备低强度低温电池和聚光器的大型太阳能电池阵列；用于创新的推进和热控制的核能；电池，一次电池和低温二次电池；基于固体氧化物燃料电池的一次燃料电池；先进的电力调节和配电装置。

9.降低成本的技术。关键技术包括：沉浸式可视化；将基于模型的系统工程作为数字连续性推动者；人工智能驱动的数字设计助理；软件的构建模块；改变游戏规则的光学系统生产；与不同卫星协同工作的有效载荷；基于光纤的成像；智能化学；有效载荷与飞行编队/集群协同工作；大规模编队飞行的高精度计量。

10.地面段智能运营。关键技术包括：自主和智能的空间资产运营数据系统；安全的云原生分布式地面段——任务系统一键操作；下一代人机交互技术；深空站阵列；光学深空站；用于低成本空间碎片控制和清除的激光站；高度复杂的轨道动力学系统。

11.支持可持续和负责任的空间探索的行星保护技术。关键技术包括：宏基因组学、分子生物学技术；人工智能驱动的表型/污染预测；样本的管理；贝叶斯统计（应用于安全和污染）；用于评估污染风险的概率模型；标准化的生物和有机物数据库。