美國(guó)未來(lái)十年行星探測(cè)規(guī)劃

□ 曉 春

在2011年10月18日于北京舉行的月球與火星探測(cè)科技高層論壇上，華盛頓大學(xué)圣路易斯分校教授布蘭德里·喬立夫?qū)γ绹?guó)航宇局（NASA）未來(lái)十年行星探測(cè)計(jì)劃作出詳細(xì)介紹。喬立夫曾參與美國(guó)機(jī)遇號(hào)火星探測(cè)登陸車與月球勘測(cè)軌道飛行器（LRO）研究項(xiàng)目。

蘭德里·喬立夫說(shuō)：“科學(xué)引領(lǐng)、共同參與、透明公開將是NASA未來(lái)十年在行星探索領(lǐng)域的三個(gè)指導(dǎo)原則?！?/p>

2013年至2022年，NASA行星探測(cè)計(jì)劃包括行星任務(wù)、各項(xiàng)任務(wù)數(shù)據(jù)分析、太陽(yáng)系行星基礎(chǔ)性研究、科技發(fā)展、公共教育與科學(xué)普及等五個(gè)方向。其中，太陽(yáng)系行星基礎(chǔ)性研究包括太陽(yáng)系行星的演化、行星的生命跡象以及星際之間的相互作用等三個(gè)研究主題。

目前，技術(shù)挑戰(zhàn)仍是NASA進(jìn)一步行星探測(cè)所面臨的主要問(wèn)題，如何更有效地保證太陽(yáng)能供給、更有效地進(jìn)行光通信以及采集行星標(biāo)本都是未來(lái)需要解決的技術(shù)難題。

“科技發(fā)展是保持行星探測(cè)項(xiàng)目活躍發(fā)展的基礎(chǔ)，我們要建立行星探測(cè)科學(xué)發(fā)展項(xiàng)目，并且將NASA全部行星科學(xué)預(yù)算資金的6%到8%投入到這個(gè)項(xiàng)目中?！眴塘⒎蛘f(shuō)。

行星探測(cè)計(jì)劃將成立以史蒂芬·斯奎爾斯為主席的行星科學(xué)委員會(huì)，下轄太陽(yáng)系行星研究小組等五個(gè)研究小組。

2011年3月7日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)（NRC）發(fā)布《2013-2022年行星科學(xué)的愿景與旅程》報(bào)告。此報(bào)告是NASA和國(guó)家科學(xué)基金（NSF）提出的需求，是要評(píng)估美國(guó)行星科學(xué)的現(xiàn)狀，并制定出一個(gè)全面的戰(zhàn)略以在未來(lái)十年繼續(xù)取得進(jìn)步。在與廣大行星科學(xué)團(tuán)體廣泛交流的基礎(chǔ)上，此報(bào)告提出了一個(gè)有可能促成革命性新發(fā)現(xiàn)的科學(xué)與探索十年計(jì)劃。十年計(jì)劃得到了全美行星科學(xué)家的廣泛參與。共有1669位科學(xué)家通過(guò)獨(dú)立或者合作的方式向委員會(huì)遞交了199份白皮書，這些白皮書是十年內(nèi)主要的探測(cè)任務(wù)?；谶@些白皮書與科學(xué)界的其他意見，有25項(xiàng)科學(xué)任務(wù)已經(jīng)被列入進(jìn)一步研究的計(jì)劃。探索任務(wù)根據(jù)難易程度被劃分為“發(fā)現(xiàn)型”、“新邊界型”與“旗艦型”三類。其中，“發(fā)現(xiàn)型”探索任務(wù)規(guī)模最小，每項(xiàng)研究花費(fèi)在5億美元左右，10年期間可以進(jìn)行4~5次任務(wù)；“新邊界型”任務(wù)規(guī)模適中，每項(xiàng)任務(wù)的花費(fèi)在10億美元左右，十年期間可以進(jìn)行兩次；“旗艦型”任務(wù)所需投入經(jīng)費(fèi)頗多，十年期間可以進(jìn)行一次研究。

目前，NASA正在進(jìn)行的與已經(jīng)批準(zhǔn)的行星研究任務(wù)多數(shù)為前兩類研究。喬立夫稱，諸如正在運(yùn)行的“信使號(hào)”水星探測(cè)衛(wèi)星、“黎明號(hào)”灶神星小行星探測(cè)器、尋找“外星地球”的開普勒衛(wèi)星等研究項(xiàng)目所承擔(dān)的“發(fā)現(xiàn)型”任務(wù)，已經(jīng)取得回報(bào)率很高的科研成果。因此，未來(lái)會(huì)繼續(xù)加強(qiáng)此類研究投入；“新邊界型”任務(wù)如解決彗星表面標(biāo)本采集、月球南極艾托肯盆地標(biāo)本采集、土星探索等難度較高、更為復(fù)雜的科研任務(wù)也要進(jìn)一步探索；而“旗艦型”任務(wù)則要看研究經(jīng)費(fèi)的允許程度。

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