作者:苗妮 来源:中国科学报 发布时间:2014-4-15 9:02:25
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“机遇”号、“好奇”号、“卡西尼”号、奥德赛、LRO、MRO
NASA六大项目面临生死大考

 
NASA已经将两个存在多年、仍承担着行星科学任务的项目放到预算的砧板上,准备让其接受国会的削砍。
 

NASA的资金问题威胁到了“机遇”号探测器的命运。
 
图片来源:NASA
 
代表人类探索太阳系的机器人面临着多重挑战:火箭失利、设备瘫痪、人为错误破坏了一架宇宙飞船。现在,美国宇航局(NASA)的宇宙飞船又遇到了一个可能终结其使命的威胁:联邦预算。NASA已经将两个存在多年、仍承担着行星科学任务的项目放到预算的砧板上,准备让其接受国会的削砍。NASA还要求其他项目的研究人员对其项目应该存留的原因作出解释。
 
预算砧板
 
“机遇”号探测器自2004年发射后一直在探索水在早期火星的存在历史,并深受人们关注。在上个月发布的2015年财政年度预算中,“机遇”号探测器和有5年历史的月球勘测轨道飞行器(LRO)被排除在预算之外。不过,这两个科学项目仍有机会被挽救。上周,包括“机遇”号和LRO等在内的6个重大项目的研究人员向NASA提交了计划书,他们已经成功完成了项目主要任务,并希冀获得NASA新资金以继续运行两年。
 
过去NASA经常进行这样的“高级审查”,并总能找到方法令仍能工作的机器人继续存活。这一次却不同。近些年,NASA行星科学部门资金一直吃紧,因为奥巴马政府实施了一系列削减措施。例如,在今年10月1日开始的2015年财政年度里,白宫希望将该部门13.5亿美元的预算削减5%至12.5亿美元。以往国会经常拒绝这样的提议,有时还会增加预算。然而今年这样做会很困难,因为立法者所能运用的可自由支配的联邦开支上限仅为1.102万亿美元。NASA也许不得不在不景气的行星科学预算的条件下,寻找同时适合新老项目的运作方式。
 
今年的高级审查已经强烈要求资助一个项目的扩展:火星“好奇”号探测器。NASA官员不可能中断该项目每年运行所需要的6000万美元。这次的资金紧缩情况会迫使NASA首次停止一个或两个仍能运行的行星项目,除非国会实施援救。
 
“死刑”边缘
 
没有人可以准确解释为何NASA挑出“机遇”号和LRO执行“死刑”,不过很明显,NASA不能承受维持这两个项目所需的3500万美元资金。白宫表示,国会可以给它们一个“缓刑”,批准一些增加资金的政策改变,例如《机会、增长与安全倡议》,这可以为NASA的科研提供额外的1.873亿美元。然而,这一想法不太可能实现,因此“机遇”号和LRO的团队成员似乎必须告诉NASA他们有能力进行新的科学工作,从而赢得稀缺的资金。
 
这一任务是艰难的。在经历了10年、36公里的探测后,耗资4亿美元的“机遇”号正在伤痕累累地运行。其后部和承载设备的手臂都出现了问题,确认矿物质的设备失去效用,团队成员不得不将就使用一个不太灵敏的传感器。与之形成对比的是,“机遇”号的继任者——“好奇”号上的一切设备都顺利运行,它拥有的资源可以支撑其在火星上再漫游10年或者20年。“机遇”号已经完成了最初使命,准确地说,已经完成了两次。它在距着陆地点几米处找到了储水矿物,尽管这些水是酸咸的,对生命有害;8年后,它又发现了由水形成的其他矿物,这些水不仅可以承载生命,也有可能是生命的起源。
 
它的使命完成了吗?NASA喷气推进实验室(JPL)“机遇”号项目科学家Matthew Golombek认为没有。“我们可以让它到一个新的位置,‘机遇’号仍拥有一个野外地质学家执行任务的基本工具。”尽管受伤了,但“机遇”号应该还能再漫游数公里,从而“到达火星上最有可能的古生命栖息环境”。这不一定是一个全新的地方。从其轨道观测,“机遇”号将会继续检查其最近发现的相同岩石记录的详细信息。
 
LRO则离地球更近,它的最初任务是寻找美国宇航员可能的登陆地点。在完成这一任务后,如今它已经绕月球运行了4年。不过在奥巴马政府对人类太空探索项目进行政策调整后,宇航员漫游太空似乎在几十年内不太可能实现。不过NASA戈达德太空飞行中心LRO项目科学家John Keller认为,在月球轨道上仍可以做很多科学工作。
 
他表示,如果NASA扩展LRO的任务,LRO可以继续观察小行星碎片持续攻击月球的情况,从而获得月球和地球被太阳系碎片打击的频率数字。任务扩展还能允许LRO继续探索神秘的月球陨石坑中的近地表冰层,并寻找晨霜的痕迹。Keller说:“我认为我们正在从事伟大的科学工作。”
 
各出高招
 
在高级审查委员会于5月为各项目进行评分时,“伟大的科学工作”将成为区分6大科学项目是否应该扩展的因素。NASA行星科学部主任James Green说:“这是一场竞争,我们的资金是有限的。”Green补充道,所有的6大项目都将在竞争中被直接考虑是否能生存下来的问题,而不是在白宫预算中的地位。Green在上个月召开的月球与行星科学会议的一个论坛上说:“如果LRO或者‘机遇’号在高级审查排名中脱颖而出,我们就会资助它们,并根据需要进行重组。”另外两个项目可能会进行扩展:“好奇”号火星探测器和“卡西尼”号轨道飞行器。耗资32亿美元的“卡西尼”号轨道飞行器在2004年到达土星后,已经100次飞越土星最大的卫星泰坦,同时探测小卫星,并长期对土星环进行观测。它的十几个设备可以应对多种多样的现象,这些现象在不断变化,从土星环的细节到土卫二地下海洋中可能喷出的羽状水汽。
 
JPL项目科学家Linda Spilker称,与“机遇”号和LRO团队一样,“卡西尼”号轨道飞行器团队也在竞标新的科学任务。若再有两年时间,“卡西尼”号轨道飞行器将反复通过土星的绕行碎片最内环和最外层大气之间的小空隙。这一危险的行动将会大大改善“卡西尼”号对土星环的观测,而且如此近距离掠过土星将允许它对其磁场和引力进行前所未有的观测,可能会揭示土星大部分的内部结构。不过,NASA已经在一个耗资10亿美元的项目中发送“朱诺”号宇宙飞船,以收集木星上同样的数据,每年约需要6600万美元的“卡西尼”号的价值可能会因此降低。
 
想要获得高分对于其他项目来说也是一个挑战,但还是有办法获得优势的。火星勘测轨道飞行器(MRO)是最强大的火星探测器,其团队称,MRO可以承担超过其他任何航天器探索范围的任务。自2006年起,MRO已经对一系列火星现象进行详细描述,从含有变质水的矿物,到有新鲜地下水的陨石坑。其团队认为,如果有更多时间,MRO将会深入了解火星地质,并扩展自己和其他项目的记录。不过MRO也是唯一一个可以为未来的宇航员和探测器(例如“好奇”号的继任者“2020”火星探测器)寻找安全和有科学意义着陆地点的探测器。MRO到目前为止最善于通过卫星将探测器的数据传回地球。NASA表示,除了高级审查委员会对哪个项目可以得到扩展所作的决定之外,它也将会考虑这样的基本信息传递功能。
 
另一个探测器火星奥德赛并没有类似于MRO的能力。它从未有如此强大的装备,其3个设备之一也不再工作。它完成的第二个目标是测绘地下冰。不过奥德赛的团队表示,在运行12年后,它仍能继续新的科学工作。例如,它可以改变轨道,在太阳施加影响之前对霜和冰云进行探测。尽管数据传输速率相对较慢,但奥德赛还能继续扮演一个能力不太强的探测器备份和MRO备份的角色。
 
各团队成员直到7月14日才会知道其解释是否有说服力,届时NASA审查小组将会发布各项目排名。这一排名将帮助决定6大科学项目的命运,不过NASA并不能最终决定。正如NASA的Green所说,政府提议之后,“国会将进行处理”。(苗妮)
 
《中国科学报》 (2014-04-15 第3版 国际)
 
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