太空探索花费不菲,NASA该如何权衡科研与预算?

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发布时间:2017-09-26 23:31

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  撰文:Adam Minter

  美国国家航空航天局(NASA)面临着复杂的挑战

  航天探险计划往往会遭遇政治上和技术上的双重障碍

  9月15日,当“卡西尼号”探测器在土星大气层自行焚毁时,美国的太空科学家获准为其默哀。在升空20年后,这艘人类派往外太空的、造价最为昂贵的飞船为我们贡献了3948篇科学文献(还在增加)和453048张空间照片(也还在增加),一大批年轻的科学家通过这个项目拿到了博士学位,更多的年轻人也通过这个项目得到了锻炼。

  如此辉煌的成就花费自然不菲。在今天这个预算得到严格控制、且重点满足眼前需求的大背景下,像“卡西尼号”这样耗资32.6亿美元的土星探测计划几乎可以肯定不会获批。但与此同时,美国也输不起丢掉这类探索计划给其带来的长期经济、外交和声望方面的利益。美国国家航空航天局(NASA)面临着复杂的挑战:如何确保在少花钱基础上完成更多“卡西尼号”这类探索项目?  

  花钱“大手大脚”的NASA

  几十年来, NASA的声名一直和人类探索活动及”卡西尼“土星探测、“好奇号"火星探测和哈勃望远镜等被该机构成为“大型战略使命”的活动紧密相连。这类探索活动仅筹划往往就需要超过10年时间,还需要由空间科学家和学生组成的大型团队提供为期数年的支持和保障。仿佛如惯例一样,这类计划一出手就耗资10亿美元以上。

  有时甚至更多。

  哈勃空间望远镜 

  由于常常超支,这类探险计划往往会遭遇政治上和技术上的双重障碍。最著名的例子当属詹姆斯韦伯太空望远镜,也就是尚未升空的哈勃望远镜接替者。由于该计划最早在上世纪90年代提出来,费用已从当初的不到10亿美元升到了现在的88亿美元,而发射日期已经拖后了10年,目前定在2018年。NASA在2012年发布的一份报告列举了造成该机构超支的几方面原因,包括其相信那些“未能满足成本要求和时限目标的项目”将获得额外拨款,而预算和时限方面的问题会因为日后取得的科学和技术成就而瑕不掩瑜。 

  NASA试图改变其大手大脚的名声,这样国会就不会对该机构的拨款进行限制。由于詹姆斯韦伯太空望远镜的问题,该机构已采取了包括提高预算准备金以应不时之需的种种措施。

  但就像此类改变能起到的帮助作用一样,这样做很可能不足以确保对很多科学家相信存在生命要素的木卫二、或者对天王星或海王星这些需要十几年时间的更宏大探索工程的立项。事实上,就像需要就规模和成本给出合理解释的其他联邦机构一样,NASA在未来几年也可能要面临同样的挑战。而美国也需要确保始终给这些宏大的探险计划一个机会。

  解决方法

  首先要做的是对NASA的领导权进行调整。2015年,得克萨斯州众议员约翰克伯森(John Culberson)就批评称,因为政府和国会更迭后政策优先的不同,过去20年中NASA在被取消掉的项目上花费了超过200亿美元,差不多可以进行六次“卡西尼”探险。要解决这个问题,他建议为NASA配备一个10年免受政治影响的管理团队,并授权他们签署为期数年的空间探险合同,而不是像目前国会允许的那样签订年度合约。赋予此类长期计划这样的稳定性有助于使复杂的计划得以保持,并节省大量资金。获特朗普总统提名出任NASA局长的众议员詹姆斯布莱顿斯坦(James Bridenstine)也提出了类似建议,而这些意见都值得认真考虑。 

  2012年8月,“卡西尼”号拍摄到的土星环 

  同时,NASA的决策程序(历来由科学主导)也必须越来越注意预算方面的问题。在8月发布的一份报告中,美国国家科学、工程和医学学院建议NASA的长期探险计划应明确不同预算水平上哪些科学目标是最可行、最希望实现的。一旦预算缩减,这样的选项可以让规划者将项目分段落实:做到将计划适度完成,而不是一笔勾销。NASA和它的支持者应该认真考虑学院的建议。 

  这样按照层级落实的计划不仅可以让NASA做好在必要时压缩项目的准备,而且还赋予其在可能时扩充项目规模的灵活性。近年来,一些诸如模块化卫星的低成本卫星技术为低成本探险开辟了新的模式。例如,NASA在8月批准了利用模块化卫星对金星大气层进行探索的研究拨款。这样的项目没有太阳系以外大型探险项目那么雄心勃勃,成本也更低,但仍有助于解答科学问题,而且还可能为如何节俭地完成耗资巨大的大型探索计划指明方向。 

  事实上,科学家们近期建议,在NASA筹划的、可能耗资数十亿美元的“木卫二”探险计划中使用模块化卫星来感应太空灰尘和辐射。这样的尝试可能降低项目的成本,或者说,因为减少了成本,进而扩大了项目的研究范围。无论怎样,这样的灵活性将提高NASA探索项目得以落实的几率。

  木卫二是木星的第六颗已知卫星,2013年12月11日,美国NASA宣布,木卫二表面发现黏土质矿物或可育成新生命;木卫二表面布满冰层,冰层下有海洋,2016年9月26日,美国宇航局专家杰夫·尤德称,木卫二的地下海洋被认为是除地球外太阳系中最有希望存有生命的地方 

  这些措施当然不能完全消除与探索项目相关的经济风险,特别是当预算异常庞大、征途异常遥远。但这么做可以让NASA确保后代能从探险项目中获益的同时,控制好自己的成本。

  (本文内容不代表彭博编辑委员会、彭博有限合伙企业、《商业周刊/中文版》及其所有者的观点。)

  编辑:林一丹、黄琬钧

  翻译:吴洪涛

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