2022年《NASA航天員隊伍管理情況審計報告》要點解讀

張 田（中國航天員科研訓練中心）

1 《報告》的發布背景

航天員是NASA工作的最佳代言人，其優異表現不僅反映出NASA在航天探索方面的重大進步，也極大地激勵青少年們成為下一代科學家和工程師。NASA航天員隊伍的人數在2000年達到峰值，當時有近150名航天員活躍在各項任務中，隨著2011年航天飛機時代的結束，航天員隊伍的規模逐漸縮小，《報告》表示現階段僅為44人。

在后航天飛機時代，負責培訓NASA航天員的NASA飛行運行董事會（FOD）和負責管理航天員隊伍的NASA航天員辦公室面臨著多項挑戰，其中包括：

1）實現深空探索目標；

2）維持和擴大NASA在近地軌道（LEO）的存在，特別是在“國際空間站”（ISS）上的存在；

3）在多種飛行器上執行太空飛行任務；

4）協助設計和開發用于“阿爾忒彌斯”任務（Artemis）的其他系統。

然而，隨著任務的發展和多項挑戰的來臨，NASA現有的航天員隊伍以及選拔、培訓、管理模式能否適應新的變化，又該如何改善，成為了亟需探明的問題。為此，OIG歷時1年多進行了此項審計，最終形成該《報告》。

2 《報告》的主要內容

《報告》主要研究了NASA對其航天員隊伍的管理情況，特別是NASA在確定航天員隊伍規模、制定航天員訓練計劃和分配航天員特定任務的幾類過程。《報告》分析了以下內容：

自1959年成立以來，總部位于約翰遜航天中心的NASA航天員隊伍在規模、技術專長和訓練重點上都有所變化，這取決于不同時期的任務和項目需求。從航天飛機時代的巔峰時期開始，這支隊伍現在已經接近有史以來的最小規模。航天員隊伍從1959年的全白人男性飛行員群體，到今天已轉變為一個代表著更廣泛人口結構的多元化群體。

航天員隊伍受航天員辦公室管理，而后者由約翰遜航天中心FOD管理。FOD與航天員辦公室合作，選擇預備航天員，確保太空飛行準備訓練可滿足任務要求，推薦飛行乘組，指導和管理飛行乘組活動，并在沒有訓練或飛行任務時，給航天員分配技術和行政崗位。FOD內設有11個技術辦公室或部門為航天員隊伍提供支持，例如運行部門在太空飛行期間為乘組人員提供支持，而飛行集成部門則致力于制定訓練方案，為航天員進行特定太空飛行做好準備。航天員隊伍也被整合到其中，并參與關鍵項目的流程、程序、系統和飛行器的開發工作中。

NASA的航天員從招募、雇用到完成基本培訓大約需要4年，且日程安排非常密集。由于這一過程的漫長性，以及現有航天員存在潛在短缺，航天員辦公室每年都要對航天員隊伍的規模和預期的短缺進行評估，以確保其人數能夠滿足任務目標。在評估各種需求以確定未來5年太空飛行任務所需的航天員總數后，航天員辦公室會增加一個安全裕度，以計算“最低艙單要求”——即航天員隊伍的目標規模。如果在分析計算中發現當前或未來某個階段會出現短缺，航天員辦公室將開始招聘新的預備航天員。

NASA首席航天員（Chief Astronaut）并不是單純的航天員，而是NASA約翰遜航天中心航天員辦公室主任，負責領導整個航天員隊伍，同時也是NASA規劃航天員訓練和操作方面的主要顧問。首席航天員在FOD和約翰遜航天中心董事的同意下，決定太空飛行任務的乘組人員分配。

《報告》確定了影響乘組分配決策的幾個具體因素，包括飛行資格、需要的特定技能、國際合作關系考量、平衡飛行機會以及其他與航天員有關的因素，比如航天員的太空飛行經驗、乘組人員的個性組合和外語技能等。

3 《報告》的重要發現

《報告》發現，NASA用于確定航天員規模、訓練和分配到特定任務的過程主要是為了滿足“國際空間站”當前的需求，而沒有考慮推進中的“阿爾忒彌斯”任務以及未來的一系列任務。此外，NASA尚需要較長時間才能為2024年和2025年計劃的“阿爾忒彌斯”載人任務招募、選拔和培訓出一批合格的航天員，因此幾乎沒有時間重新調整團隊。

《報告》確定了5個因素，考慮到不斷增加的太空飛行任務，這些因素可能會使航天員隊伍在未來面臨短缺風險。如果不加以解決，會導致訓練時間延長或任務延誤。

“阿爾忒彌斯”任務假想圖（來源：NASA）

在航天飛機時代，航天員隊伍安全裕度高達50%。從2010年開始，隨著航天員隊伍規模的大幅縮減，安全裕度降至25%，而目前安全裕度僅為15%。雖然15%的安全裕度可以支持“國際空間站”項目的當前需求，但隨著未來新任務的啟動，可用的航天員將減少。在多種飛行器上執行多項任務，或是在新型飛行器上執行新任務，對于航天員來說，每次所需培訓增多，面對的潛在健康影響更大，要想減輕其中的風險，15%的安全裕度可能不夠，無法支持NASA未來的太空飛行要求。《報告》認為，確保足夠的安全裕度至關重要，人員不足可能會影響安全和士氣，并導致任務延誤。

航天員辦公室每年使用固定數字來預計的航天員隊伍的損耗，而不是使用固定的損耗百分比。《報告》認為，考慮到多年來航天員總數的變化，使用百分比來進行估算更為合適。回顧1959年至2020年航天員隊伍的人員消耗數據，整個航天員隊伍歷史上的平均年消耗率為6.8%，也就是說，假設總共有73名航天員，那么每年就有5名航天員退出現役。而且，伴隨著航天飛行任務或運載工具的更迭，損耗率會同步增加，如從2004年到2012年，航天員隊伍的損耗率為11.1%，差不多每年有10名航天員離開。每當有新航天員選拔的年份，消耗率也會上升，平均有7.7%的人員流失。因此，隨著“阿爾忒彌斯”任務的推進，新類型任務、新飛行器、新航天員這三種因素疊加，航天員辦公室可能需要重新評估航天員消耗率，以用于規劃未來航天員隊伍的規模和招募工作。

NASA火星載人任務創意圖（來源：NASA）

隨著NASA太空飛行任務的不斷發展，NASA對航天員的具體技能需求已從“阿波羅”（Apollo）時期對試飛員的需求發展到空間站任務時期對科學家和任務專家的更高需求。NASA預計，隨著“阿爾忒彌斯”任務的發展，未來幾年可能還會增加對新技能的需求。例如，地質學就已經被確定為“阿爾忒彌斯”任務和火星任務所需的特定專業技能。

航天員辦公室維護著獨立的內部數據庫，其中包含與航天員隊伍的構成和技能相關的信息。《報告》發現，航天員技能及數據沒有得到一致的收集、全面的組織、定期的監測更新，以及必要的回顧和審查。由于目前航天員人數較少，首席和副首席航天員主要依靠自己對成員的非正式了解來做出技能決策。這種非正式的經驗已經應用了20多年，但隨著航天員隊伍規模的增加，這種非正式的方法是否繼續有效值得商榷。

除了上述的數據限制外，《報告》還發現，航天員辦公室的人事數據庫不包含針對航天員的全面信息統計，包括種族、國籍、性別、出生地、教育或傷病情況，無法反映其多樣性、公平性和包容性。同時，航天員辦公室也沒有隨著時間推移來監控航天員隊伍的人員構成。這些情況導致難以衡量NASA在“實現廣泛的多樣性和包容性”目標方面取得的進展。

《報告》還指出，現有航天員培訓過程可滿足“國際空間站”的需求，但需要根據“阿爾忒彌斯”任務要求進行更新。

針對“阿爾忒彌斯”任務第一次載人飛行的特定集中訓練尚未開始。航天員辦公室估計，其后續任務的訓練需要大約2年時間。然而，根據“國際空間站”的經驗，初始訓練工作需要的時間可能比預期更長。“國際空間站”只是一個單一的項目辦公室，而“阿爾忒彌斯”任務涉及多個項目和項目辦公室，需要額外的協調和規劃。此外，“阿爾忒彌斯”任務的關鍵系統，如“獵戶座”（Orion）、下一代航天服、月球“載人著陸系統”（HLS）和“門戶”（Gateway）系統仍在開發中，“國際空間站”正在進行的降低航天員健康風險研究的結果也要到2027年才能產生結果。這些因素也可能會推遲新培訓需求的開發和實施。

《報告》發現，現有的航天員分配流程仍需不斷發展。重點需要考慮3個方面：協調與國際合作伙伴的關系；納入機構多樣性和包容性目標；基于對輻射暴露健康風險的更清晰的了解，對航天員進行醫學鑒定。NASA希望國際合作伙伴航天員能夠參與“阿爾忒彌斯”任務。但《報告》指出，其尚未對“阿爾忒彌斯”任務制定合作伙伴之間協商乘組任務的具體流程或商談模式。其次，盡管隨著時間的推移，航天員隊伍的多樣性不斷增加，但目前尚未在乘組人員分配過程中正式記錄對多樣性和包容性的考慮。最后，NASA仍在評估航天員執行“阿爾忒彌斯”任務期間面臨的與輻射暴露有關的健康風險。如果由于近地軌道之外的任務持續時間過長，致使輻射量超過了機構設定的最高暴露水平，會導致“阿爾忒彌斯”任務航天員在醫學上喪失資格，需要調整乘組規模和任務流程。

4 《報告》的建議舉措

《報告》認為，航天員辦公室對航天員隊伍進行了良好的管理。然而，現在的NASA面臨著新的要求和挑戰，需要招募新的航天員、調整現有的航天員隊伍，以滿足新時代在近地軌道和深空執行多項任務的要求。為了確保航天員隊伍能夠滿足當前和未來的任務需求，《報告》提出了4項建議：

進一步集中管理和維護對航天員數據的收集、匯總和監控，包括專業技能、資格認證、培訓經歷和人口統計等信息，以更好地支撐航天員隊伍的規模和調整，并為招募和培訓航天員提供信息支持。

評估15%的安全裕度是否足以滿足當前和近期的空間飛行任務頻率，并記錄調整安全裕度背后的理由。

在計劃的“阿爾忒彌斯－2”（Artemis－2）發射前至少18個月，與“阿爾忒彌斯”項目辦公室協調，完成專家委員會和小組的設立，討論制定更優的航天員培訓流程，確保與新飛行器和未來任務的培訓需求一致。

記錄制定和確立培訓方案的過程，以符合“阿爾忒彌斯”任務的需要。

5 結語

《報告》揭示了NASA航天員隊伍近年來發展中隱藏的問題，對航天員隊伍建設和其背后一系列機構及其職能的發展進行詳細梳理，其中許多數據統計及分析，都是之前的審計報告所忽視的。OIG已向NASA的管理層提交了這份《報告》，并收到了正式反饋意見。NASA管理層表示，將依照《報告》指出的航天員隊伍目前在招募、選拔、培訓、管理和分配各個環節存在的問題，逐一制定糾正措施，并迅速投入實踐檢驗。