在创新中孕育项目
没有新思想就没有新奇迹。美航宇局之所以能在航天领域保持领先地位，一个重要的因素就是它重视创新技术的研究。为此，航宇局批准设立了一个“创新先进概念计划”（NIAC），专门资助那些对空间研究和探索具有革命性影响力的新概念。这些项目里有一期和二期两类。对二类的资助额会比一期项目多很多，但必须是以一期项目的成果为基础。
2012年8月，美航宇局的这个计划宣布了其2012年的奖项，其中有18个新的一期项目和10个二期研究奖项。这一次，每个一期项目获得10万美元资助，每个二期项目获得50万美元。时间是一年。一年后，他们必须向该局提供总结报告。
获得资助的一期项目一共有18个，本文介绍了其中的10个。另外八个项目是：“利用电磁和多星球引力在行星系中漫游”，“轨道彩虹：气溶胶的光学操纵和未来太空建设的开始”，“检测引力波的原子干涉测量”，“从极端环境取样系统”，“表皮叮咬：一个分治法框架采样返回任务”，“固态空气净化系统”，“服务于革命性科学的太阳系逃逸框架”和“服务于更好科学的更好的远程传感器”。
二期未介绍的5个项目是：“作为电磁部署和支撑结构的高温超导体”、“光控和校正的主动元物质空间结构”、“可打印的航天器：NASA任务的灵活电子平台”、“空间物体的幽灵成像”和“行星天窗和隧道的洞穴跳跃探索”。
在小行星上采矿（一期）
一个单一的M-型小行星可能含有价值数十亿美元的铁、镍和铂族金属。这或许可以解释美国航宇局为什么给“空间框架”领域的少数几个研究人员之一马克。科恩十万美金去寻找如何开采的办法。在理想的情况下，一个环绕金星的轨道天文台将确定有价值的金属小行星。然后，航天员会从地球轨道搭乘商业运输飞船出发，部署使用太阳能电源来驱动其气动钻机和热加工设备的小行星探矿机器人。
项目重点是设计出一个小行星开采机器人的飞船和任务，其中包括四点：
1.任务设计，包括从地月的一个拉格朗日点到小行星及回程所需搭载；
2.航天器的设计包括推进与任务操作；
3.微重力和真空操作条件下的采矿技术；
4.如何将这些步骤集合成一个小行星采矿的商业方案。
这个系统即可以便用机器人也可以是载人的。在第一阶段将提出这个系统的原型和任务各种选择。在第二阶段将进行硬件设计。这个项目将对开采金属小行星和碳质小行星的可行性做出评估，对地月之间的拉格朗日点的选择做出评估，对航天器做出初步设计并对微重力和真空环境的勘探、开采、选矿系统做出初步设计。
超级球状机器人（一期）
在“美国全国运动汽车竞赛”中，以每小时29.89千米的平均时速在火星表面行驶的“好奇”号火星车是不会赢得任何的奖项的。将来，为了能迅速到达更为广泛的行星和它们的卫星表面，美航宇局可能一次性地携带成百上千个小而轻的超级球状机器人到目标行星或卫星，在轨展开这些机器人并投射到星球表面上。这样就可以在短时间里同时探索多个目标。
这个技术是巴克明斯特·富勒根据“张拉整体”发展的原则开发的。这些机器人，完全由互锁杆和缆绳制成，从航天器上投下后，能像机械风滚草一样在行星上行走，以减少降落过程中的环节。相比之下，向火星投放“好奇”号火星车时，需要利用反向火箭、降落伞、空中吊车和气垫球等一系列减速和保护措施。它们没有刚性连接，这意味着他们即灵活又难以受到破坏。对于像土卫六这样的星球，由于人类对其表面不熟悉，所以这种灵活而又结实的机器人就更能大显身手。
另外，科学家们还在努力寻找在地球上控制它们的方式。项目执行人是美航宇局艾姆斯研究中心的阿德里安·阿古基诺博士。
多功能水墙（一期）
如果国际空间站上的生命支持系统坏了一部分，派一艘飞船送去备件，维修就可以。火星之旅上的航天员们则很难要
取这样的选择。所以必须开发一个比国际空间站更简单，更可靠的经济有效的生命支持系统。
水是生命的最关键的条件。大自然中在净化大气层、净化海洋和生长生命的过程用的是机械被动的方法，无须像国际空间站上那样要有一个压缩机、一个蒸发器、氢氧化锂滤毒器、制氧机，尿液处理器。而在星际旅行中，这些生命支持的机电系统由于长期不停地使用而容易发生故障，过多的冗余系统还会使航天器过于沉重庞大且造价昂贵。
水墙的概念就应运而生了。科学家们希望开发一种能像大自然发挥多种作用的水墙，用它来替代如正向渗透地传输流体，去除二氧化碳，活化氧气，回收尿液，处理固体废物和在航天员需要时繁植藻类等多种单元的机械系统。
木卫二海洋巡航器（一期）
相比火星而言，木星的卫星木卫二是一个更值得探索的星球，因为木卫二海洋中是太阳系中最有可能存在外星生命的地方。这些海洋体积是地球海洋的三倍，且隐藏在数千米深的冰壳下，冰表面的温度大约只有-170℃。
弗吉尼亚理工大学的研究人员希望使用熔体探头探索木卫二的海洋，他们把这种探头形容为“一个沉重的加热鱼雷”，用它去渗透冰层，然后释放自由游动的巡航器在海洋中巡航，并以某种方式将信息发送回地球。该项目一期的目标有四点：一是寻找一个基于现有技术的探索木卫二的技术路线图；二是开始一个初步的木卫二海洋探索机器人设计；三是比较单一机器人和机器人群的得失；四是展望未来探索的时间表。
金星上的风车（一期）
与火星相比，金星就像地狱。与地球体积相近的金星经受着450℃的平均气温和充满腐蚀性气体的大气层。
可能很多人不知道，人类发往金星的探测器其实比到火星的还多。只是在金星表面降落的探测器都是静止的仪器，而且在金星表面至多“存活”了几十分钟。像火星车那样的金星车还是一个可望而不可及的事情，它将意味着技术上的突破。
美航宇局已经开发出了一种传感器，能在450℃的高温下正常工作。太阳能电池也有了，不过发电量非常低。所以在极小电量供应条件下驱动金星车就成了一个关键课题。杰弗里·兰迪斯和他在美航宇局格伦研究中心的团队的想法是：既然金星上有风，尽管是很微弱的风，它们还是可以利用金星上微弱的风做动力的风帆来产生动力，因为那里的大气压是地球上的五十甚至上百倍。这项技