美國未來十年行星探測規(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接罹郑∟ASA）未來十年行星探測計劃作出詳細介紹。喬立夫曾參與美國機遇號火星探測登陸車與月球勘測軌道飛行器（LRO）研究項目。

蘭德里·喬立夫說：“科學(xué)引領(lǐng)、共同參與、透明公開將是NASA未來十年在行星探索領(lǐng)域的三個指導(dǎo)原則。”

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

目前，技術(shù)挑戰(zhàn)仍是NASA進一步行星探測所面臨的主要問題，如何更有效地保證太陽能供給、更有效地進行光通信以及采集行星標本都是未來需要解決的技術(shù)難題。

“科技發(fā)展是保持行星探測項目活躍發(fā)展的基礎(chǔ)，我們要建立行星探測科學(xué)發(fā)展項目，并且將NASA全部行星科學(xué)預(yù)算資金的6%到8%投入到這個項目中。”喬立夫說。

行星探測計劃將成立以史蒂芬·斯奎爾斯為主席的行星科學(xué)委員會，下轄太陽系行星研究小組等五個研究小組。

2011年3月7日，美國國家科學(xué)研究委員會（NRC）發(fā)布《2013-2022年行星科學(xué)的愿景與旅程》報告。此報告是NASA和國家科學(xué)基金（NSF）提出的需求，是要評估美國行星科學(xué)的現(xiàn)狀，并制定出一個全面的戰(zhàn)略以在未來十年繼續(xù)取得進步。在與廣大行星科學(xué)團體廣泛交流的基礎(chǔ)上，此報告提出了一個有可能促成革命性新發(fā)現(xiàn)的科學(xué)與探索十年計劃。十年計劃得到了全美行星科學(xué)家的廣泛參與。共有1669位科學(xué)家通過獨立或者合作的方式向委員會遞交了199份白皮書，這些白皮書是十年內(nèi)主要的探測任務(wù)。基于這些白皮書與科學(xué)界的其他意見，有25項科學(xué)任務(wù)已經(jīng)被列入進一步研究的計劃。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，每項研究花費在5億美元左右，10年期間可以進行4~5次任務(wù)；“新邊界型”任務(wù)規(guī)模適中，每項任務(wù)的花費在10億美元左右，十年期間可以進行兩次；“旗艦型”任務(wù)所需投入經(jīng)費頗多，十年期間可以進行一次研究。

目前，NASA正在進行的與已經(jīng)批準的行星研究任務(wù)多數(shù)為前兩類研究。喬立夫稱，諸如正在運行的“信使號”水星探測衛(wèi)星、“黎明號”灶神星小行星探測器、尋找“外星地球”的開普勒衛(wèi)星等研究項目所承擔的“發(fā)現(xiàn)型”任務(wù)，已經(jīng)取得回報率很高的科研成果。因此，未來會繼續(xù)加強此類研究投入；“新邊界型”任務(wù)如解決彗星表面標本采集、月球南極艾托肯盆地標本采集、土星探索等難度較高、更為復(fù)雜的科研任務(wù)也要進一步探索；而“旗艦型”任務(wù)則要看研究經(jīng)費的允許程度。

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