六月初，NASA 工程師為一項歷時多年的技術奇蹟完成了最後潤色：一輛高爾夫球車大小的探測車，旨在駛入月球南極附近的寒冷和黑暗地帶，尋找水冰。如果成功，這輛耗資 4.5 億美元的探測車——名為揮發物調查極地探測車 (VIPER)——將最終為數十年來關於月球水資源位置的猜測提供關鍵的“地面實況”，從而極大地推動月球科學以及一場新的國際太空競賽，以獲取冰用於空氣、水和燃料。
但現在，這輛完全組裝好的探測車可能會被拆解。由於面臨嚴峻的預算短缺，NASA 官員上週三突然宣佈取消 VIPER 計劃，這在美國各地的月球科學家中引發了失望和憤怒。
“我感到震驚和沮喪……這可能是 NASA 迄今為止為開發近月空間而設計的最重要的任務，”佛羅里達大學的行星科學家菲爾·梅茨格說。
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除非出現奇蹟，將 VIPER 轉交給另一個國家的航天機構或一家美國私營公司，否則這款革命性的探測車將在幾周內被拆解成零件。更令人惱火的是，NASA 已經花費超過 3 億美元購買了 VIPER 的不可退款的月球表面之旅，但現在卻打算用一個模擬質量的“假載荷”來代替它。為了避免更多的支出和延誤，NASA 拒絕了將探測車的任何科學儀器送上太空的想法。
總而言之，如果 VIPER 無法發射，該機構將花費約 8 億美元將名副其實的“死重”送上月球。
月球冰的謎團
二十多年來，從月球軌道收集的資料表明，月球南北極附近的土壤中富含水冰，尤其是在那裡隕石坑的無陽光、寒冷深處。但到目前為止，還沒有任何任務訪問過這些高緯度地區，以直接、徹底地驗證這些觀測結果。冰層有多深？冰層在表面上的分佈有何變化？月球的水僅僅是由附著在土壤顆粒上的單個分子組成，還是在極地陰影中潛伏著大塊的冰層？
VIPER 的建造目的就是為了解答這些問題。這輛 950 磅重的探測車可以導航穿越崎嶇的月球地形到達感興趣的地點，透過三英尺深的鑽探來分析土壤的冰含量，然後移動到另一個地點再次進行分析。該任務原計劃持續 100 個地球日，並在月球表面行駛十幾英里。
“從科學角度來看，這很重要，但對於正在醞釀的整個‘月球經濟’——原位資源利用的概念——來說，真正重要的是要知道那裡實際有多少水冰，”行星科學研究所的阿曼達·亨德里克斯說。
NASA 最初的 VIPER 計劃是花費 4.335 億美元建造探測車，目標發射日期為 2023 年。但為了適應探測車登月載具——由私營公司 Astrobotic 開發的名為 Griffin 的著陸器——的延誤，NASA 在 2022 年決定將任務的發射日期推遲到 2024 年底。該機構現在評估，VIPER 和 Griffin 都至少要到 2025 年 9 月才能準備好發射，NASA 表示，這將使該任務到 2026 年的總成本增加到 6.096 億美元（不包括已支付給 Astrobotic 的 3.23 億美元）。
在 7 月 17 日的新聞釋出會上，官員們表示，取消探測車計劃將節省 8400 萬美元，同時還可以防止大幅削減該機構的商業月球有效載荷服務 (CLPS) 計劃，該計劃旨在利用私營機器人著陸器將 NASA 的儀器送上月球。“當然，像這樣的決定從來都不容易，我們絕非輕率地做出這個決定，”NASA 科學任務理事會副局長尼古拉·福克斯在簡報會上說。
“給豬塗口紅”
NASA 通常會盡力暗示一項陷入困境的任務取消的可能性正在增加。該機構的 Psyche 任務於 2023 年發射，旨在探索一顆名為 Psyche 的富含金屬的小行星，該任務在最終發射之前，經歷了對其延誤和成本超支的嚴格審查。在過去的任務中，當任務遇到困難但航天器已經建成時，美國政府機構通常會選擇推遲發射，而不是徹底取消任務。
相比之下，VIPER 的突然終止發生在數月來為發射所取得的引人注目的里程碑之後。今年 3 月，領導 VIPER 設計的 NASA 艾姆斯研究中心直播了探測車的建造過程。5 月，VIPER 團隊的探測車壓力測試計劃獲得批准。到 7 月 17 日新聞釋出會時，VIPER 已經完全組裝完畢，並通過了振動測試。
預算災難的跡象出現得晚且很少；今年 6 月，美國政府問責辦公室的一份報告警告說，VIPER 2024 財年的預算撥款將在 7 月用完。但即使在兩週前，NASA 高階官員也沒有公開暗示 VIPER 可能會被取消。在 7 月 10 日為 NASA 行星科學諮詢委員會所做的演示中，NASA 探索任務副局長喬爾·卡恩斯承認，VIPER 和 Griffin 將無法在 2024 年底發射，正如之前估計的那樣。但他沒有提及任務可能終止。
在 7 月 17 日的新聞釋出會上，福克斯和卡恩斯強調，NASA 的其他月球任務仍在按計劃進行，並且 VIPER 儀器的改進版本將搭載其他任務升空。
“這是一個艱難而令人失望的決定——我們都知道這一點——我們不得不在不確定且預算受限的環境中做出這個決定，”卡恩斯在 7 月 23 日舉行的年度 NASA 探索科學論壇的演示中補充道。“但我們確實相信，這是我們繼續支援月球科學專案組合以及我們致力於研究月球的方式。”
在接受《大眾科學》採訪時，科學家們強調，VIPER 的整體大於其各部分之和。未來的 CLPS 探測車的目標是月球的較低緯度地區，而不是富含冰的極地地區。一項名為 PRIME-1 的即將到來的 CLPS 任務將嘗試在今年年底前在月球南極附近降落一個鑽頭。然而，該航天器將僅提供來自一個地點的水冰資料，而不是 VIPER 承諾的多個地點。
“我非常擔心 NASA 在資訊傳遞方面所表達的，‘哦，好吧，我們真的不需要做 VIPER，因為我們正在做其他事情，’因為 VIPER 將要做的事情是絕對獨特的，”約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家、月球探測分析小組主席本傑明·格林哈根說，該小組為 NASA 提供月球科學方面的建議。
聖母大學的月球科學家克萊夫·尼爾補充說，NASA 對 VIPER 取消計劃的正面宣傳是“給豬塗口紅”。“考慮到其他任務將要做什麼以及 VIPER 將要做什麼，科學回報的差異是數量級的。”
十億美元的預算漏洞
在 7 月 17 日的簡報會上，福克斯和卡恩斯強調，NASA 的預算困境主要是 VIPER 計劃失敗的罪魁禍首。根據 2005 年的一項法律，NASA 必須獲得國會的授權，才能在一項超出基線成本 30% 以上的任務上花費任何額外的資金。VIPER 接近這一門檻觸發了 6 月份對該任務的審查。根據去年夏天透過的嚴格預算規則，NASA 重新分配資金的空間非常小。
2023 年 6 月，拜登政府和國會共和黨人達成協議，暫停然後提高美國的債務上限，避免了國家債務違約。但作為交換，該協議對 NASA 和其他非國防聯邦機構的支出水平實施了為期兩年的凍結。這一限制在 NASA 計劃的科學預算中造成了十億美元的漏洞。作為回應，該機構被迫提出廣泛的削減計劃，包括提前終止錢德拉 X 射線天文臺的執行。
在 7 月 9 日釋出的一份 NASA 預算草案中，眾議院撥款委員會建議向負責 VIPER 計劃的 NASA 專案撥款 4.58 億美元至 5.33 億美元，比拜登政府要求的還要多出 7500 萬美元。雖然這種措辭將賦予 NASA 一些靈活性來增加 VIPER 的資金，但它也造成了一種零和博弈，因為國會尚未表示將提高 NASA 的整體科學預算。
“這筆錢將不得不從另一個專案中挪用，”行星學會的太空政策主管凱西·德雷爾說。“他們關心，但不足以‘解決問題’。”
技術困難也在 VIPER 計劃的失敗中發揮了作用，最值得注意的是 Griffin，這是由 Astrobotic 公司建造的月球著陸器，旨在將探測車送上月球。在 Astrobotic 獲得合同時，該公司從未執行過月球任務；為了控制這種風險，NASA 指示 Astrobotic 進行更多測試，同意將發射從 2023 年推遲到 2024 年。今年 1 月，Astrobotic 公司作為 NASA CLPS 計劃的一部分，發射了其首次月球任務。但令人震驚的是，任務著陸器在升空後不久就發生了嚴重故障，使其根本無法到達月球。
卡恩斯表示，Astrobotic 公司已完成對首次任務失敗的審查，並正在評估是否要對 Griffin 進行改進以應對。格里芬的情況“甚至可能導致這樣一種局面……即 NASA 可能會開始懷疑著陸器的效能可靠性是否與我們在一項重大有效載荷（如 VIPER）上的高額投資相稱，”卡恩斯在 7 月 23 日的 NASA 論壇上說。
上週末，月球科學家們開始組織起來，試圖做最後的努力來影響國會，他們散發了一封異常簡潔的公開信，呼籲國會拒絕批准取消 VIPER 計劃。“在花費了 4.5 億美元之後，在這個階段取消該專案是史無前例且站不住腳的，”信中寫道。
截至 7 月 23 日，根據該信的作者之一、約翰·霍普金斯大學行星科學家本·費爾南多稱，這封信已獲得 1000 多名簽名者。
與時間賽跑——以及中國
如果 VIPER 無法發射，一些美國科學家擔心中國可能會在月球資源勘探方面取得領先地位。中國雄心勃勃的探月計劃最近取得了一系列成功，包括首次在月球背面實現軟著陸和取樣返回任務。中國的下兩次機器人探月任務嫦娥七號和嫦娥八號將探測南極附近的水冰，併為未來的月球科學基地測試技術。嫦娥七號計劃於 2026 年發射，嫦娥八號將於 2028 年發射。
“這是一場激烈的競爭，目前，中國取得進展的速度遠快於我們，”西南研究院的行星科學家阿克巴·惠辛說。
“我們在實際完成這些任務的一些基本目標方面遇到了問題，這些基本目標包括著陸和進行測量。”
仍然存在一種可能性，儘管很渺茫，即 VIPER 將搭載 Griffin 升空——即使沒有 NASA 的持續參與。在給《大眾科學》的一份宣告中，Astrobotic 公司重申了其發射月球著陸器的承諾。“必須迅速做出決定，但我們正在考慮所有方案，”Astrobotic 執行長約翰·桑頓說。
NASA 已呼籲國際合作夥伴和美國私營公司提交接管 VIPER 的意向書，且不會給美國政府增加額外成本。然而，這些提案的 8 月 1 日截止日期正在快速逼近，而且地球上只有少數實體擁有資金和能力來接管 VIPER。
“基本上，（時間）幾乎為零，”惠辛說。“但是這個（任務）已經是一個公私合作伙伴關係——所以這些是令人感興趣的、未知的領域。”