美國宇航局迷失太空還是瞄準小行星?

專家們權衡美國宇航局的方向以及其將宇航員送入深空的目標

本月,美國國家研究委員會 (NRC) 的一份報告對美國宇航局的總體發展軌跡提出了質疑。報告指出,美國國內對於美國航天機構的目標和宗旨存在分歧,這種差異不利於該組織的規劃和預算工作。

這個由 12 人組成的藍絲帶研究小組認為,白宮應率先就美國宇航局的未來達成“新的共識”,以便更緊密地協調該機構的預算和目標,並消除阻礙美國宇航局高效運作的限制。

其中,國家研究委員會研究小組將矛頭指向了美國總統巴拉克·奧巴馬在 2010 年 4 月在航天局肯尼迪航天中心講話時向美國宇航局下達的一項崇高指令。


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“在未來十年初,一系列載人飛行將測試和證明在近地軌道之外進行探索所需的系統。到 2025 年,我們預計將有為長途旅行設計的新型航天器,使我們能夠開始有史以來首次超越月球的載人深空任務。因此,我們將從……我們將從歷史上首次將宇航員送往小行星開始。我相信,到 2030 年代中期,我們可以將人類送入火星軌道並讓他們安全返回地球。隨後將實現登陸火星。我希望能夠親眼見證這一切。” [美國宇航局將如何探索小行星(圖集)]

可疑的目的地
雖然美國國家研究委員會研究小組並未對小行星任務的可行性進行技術評估,但它從幾位簡報人員和訊息來源處得知,目前計劃的小行星任務存在重大缺陷。

美國宇航局載人航天計劃目前提出的中期目標是在 2025 年之前訪問小行星,”美國加州大學洛杉磯分校名譽校長兼教授、撰寫該報告的國家研究委員會主席阿爾伯特·卡恩薩萊說。

“然而,我們看到的有限證據表明,美國宇航局自己的工作人員、整個國家或國際社會普遍認為這是一個引人注目的目的地。對於美國宇航局最公開的載人航天目標缺乏國家共識,再加上預算的不確定性,削弱了該機構指導專案規劃和分配資金的能力。”[美國宇航局 2013 年預算:它將購買什麼? (影片)]

美國國家研究委員會的報告補充說,人們似乎仍然對登月任務充滿熱情,但對小行星任務則不然,儘管美國和國際上都對小行星的機器人任務感興趣。

但是,載人飛往近地天體 (NEO) 是一個可疑目的地的觀點在某些方面並不受歡迎。

將小行星帶到宇航員身邊
即將出版的《任務:小行星》一書的作者、前宇航員湯姆·瓊斯說:“我同意美國國家研究委員會報告中的調查結果,即美國宇航局要實現奧巴馬在 2025 年之前完成小行星任務的目標還有很長的路要走。”

瓊斯告訴 SPACE.com,美國宇航局沒有采取任何重大措施,首先是搜尋近地小行星 (NEA) 目標,這是實現該目標所必需的。該機構的資金非常少,以至於它負擔不起自己的小行星搜尋計劃,而是依賴 B612 基金會委託的私人小行星搜尋望遠鏡。 他說,鑑於目前的預算和時間表,美國宇航局的獵戶座深空飛行器和大型助推器計劃要到 2020 年之後才能載人飛行。

瓊斯說:“美國宇航局實現其小行星目標並將人類送入月球軌道之外(超越月球)的最佳方法是使用機器人航天器來檢索並將一顆小的、500 噸的小行星返回到安全的月球軌道。”“在近地月球 L2 點,宇航員和機器人探測器可以探索和剖析這顆小行星,以獲取科學和商業規模的資源……其中水是最有價值的。”

瓊斯說,正如凱克空間研究所團隊在 2012 年描述的那樣,將小行星帶到宇航員身邊“可以啟動地球和月球之間的整個產業,利用太空的能量和原材料來實現從行星機器人探測器到最終的月球和火星表面探索的一切,”他說。

自我可持續性的基礎
位於亞利桑那州圖森的行星科學研究所所長馬克·賽克斯說:“美國載人航天活動的戰略目標需要是長期的。我們應該在近地空間擁有持續的行動範圍,定期進入月球表面,並定期進入火星。”他也是美國宇航局小天體評估小組的主席。

“所有這些都需要在自我可持續性的基礎上建立天基基礎設施。獲取和利用近地天體上的資源,特別是用於燃料、生命維持和遮蔽的水,是基石,對於實現任何這些目標至關重要,”賽克斯告訴 SPACE.com。

賽克斯說,派遣載人任務監督近地天體上資源回收設施的自動化部署和啟動是有意義的。

“這有助於保證未來將許多無人值守的設施成功部署到其他目標,因為它帶來了人類最擅長的事情:處理意外情況和即興發揮,”賽克斯說。“與此同時,也可以取得巨大的科學成就,但這純粹是額外的好處……而不是理由。”

賽克斯說,只要採取一些措施,花費少量額外成本,並且總成本遠低於任何其他選擇,就可以在奧巴馬總統設想的時間範圍內完成這項工作。

利用(太空)土地生存
賽克斯說,現有探索任務提案正在考慮使用寬視場紅外巡天探測器級航天器,該航天器將識別許多軌道上的近地天體資源目標,這些軌道將提供低能量、短時間的任務。

賽克斯說,此外,還可以利用隕石樣本和其他類似材料在國際空間站上進行資源回收實驗。

“阿波羅號告訴我們,做一次甚至幾次都不能保證它會再次完成。如果我們想讓美國人在太空永久存在,我們需要學會利用土地生存,”賽克斯說。

他總結道:“近地天體是我們以具有成本效益的方式實現這一目標的最佳機會。”

觸手可及的小行星
美國宇航局華盛頓總部近地天體觀測專案執行官林德利·約翰遜說,不乏值得關注的小行星。

約翰遜指出,他不代表美國宇航局人類探索和運營任務理事會 (HEOMD) 發言,也無法就載人/人類航天任務的優先事項發表任何看法。

約翰遜告訴 SPACE.com:“我只知道,HEOMD 在利用他們獲得的預算來建立未來載人航天所需的基本能力方面面臨著巨大的挑戰。”

“但我們也知道,這裡和火星之間有很多近地小行星,我們仍然看到它們在未來的探索中發揮作用。也許需要跨越下一個障礙,但它們仍然在那裡等著我們去觸及,”約翰遜說。

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Leonard David is author of Moon Rush: The New Space Race (National Geographic, 2019) and Mars: Our Future on the Red Planet (National Geographic, 2016). He has been reporting on the space industry for more than five decades.

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