2018財年美國航空航天局預算藍圖公布美國民用航天發展方向尚待觀察

張揚眉 谷知行（ 北京空間科技信息研究所 北京衛星環境工程研究所）

2018財年美國航空航天局預算藍圖公布美國民用航天發展方向尚待觀察

張揚眉1谷知行2（1 北京空間科技信息研究所 2 北京衛星環境工程研究所）

The Release of NASA FY2018 Budget Blueprint

2017年3月16日，特朗普政府公布了2018財年聯邦政府預算綱要報告，題名為《美國優先：讓美國再次偉大的預算藍圖》，提議按上限增加國防預算540億美元，并從美國國務院、聯邦政府住房與城市發展部、美國國家環境保護局、農業部等非國防部門中削減相應的540億美元預算，旨在不擴大財政赤字的前提下增強美國國防安全和“硬實力”。這是特朗普政府上任后公布的首份新財年預算綱要。特朗普在該綱要報告中說，“美國優先”的預算必須將美國人的安全作為首要目標，因為沒有安全就沒有繁榮。該聯邦預算綱要的核心是重建美國軍事實力但同時不會增加聯邦赤字。

根據該綱要報告中2018財年美國航空航天局（NASA）預算藍圖的相關內容，NASA 2018財年總預算為191億美元，與2017年“持續決議”法案的金額192.65億美元相比僅下降了0.85%。與其他被大幅削減預算的非國防機構相比，NASA已算“幸運”，尤其是行星科學和載人探索領域的預算較上一個財年大幅提高。

1 《2018財年NASA預算藍圖》主要內容

《2018財年NASA預算藍圖》主要內容如下：

1）支持并發展公私合作關系，將其作為未來美國民用航天活動的基礎。為工業界的合作創建新機會（例如空間站運行），并支持深空居住和探索系統的公私合作，為從運行小衛星星座的公司購買數據提供資金，支持航天新技術的發展和商業化。

2）為航空研究與發展領域分配6.24億美元預算，用于陸面上空的商業超音速飛行和更安全、更有效的空中旅行航空研究計劃。

3）為行星科學領域分配19億美元預算，用于包括木衛二飛越任務以及“火星車2020”在內的任務。為保持NASA科學領域的平衡發展，在執行更重要的任務時具有靈活性，因此將不給耗資數十億美元的木衛二著陸任務分配預算。而是支持那些利用更小型、更經濟的航天器，以更具成本效益的方式進行科學探測的項目。

4）分配給“獵戶座”（Orion）飛船、“航天發射系統”（SLS）以及相應的地面系統共37億美元的預算。為調節不斷增加的研發成本，取消將耗資數十億美元的“小行星重定向任務”（ARM）。NASA將研究降低探索任務成本的方法，從而實施范圍更廣的探測項目。

5）為地球科學分領域分配18億美元預算，以支持該分領域的優先項目，這比2017年度“持續決議”法案為該分領域分配的預算減少了1.02億美元。取消4項地球科學任務或任務儀器的運行，即“浮游生物、氣溶膠、云和海洋生態系統”（PACE）、軌道碳觀測臺－3（OCO－3）、“深空氣候觀測臺”（DSCOVR）上的2臺用于觀測地球的儀器和“氣候絕對輻射和折射率觀測探路者”（CLARREO Pathfinder），減少對地球科學研究的撥款。

6）取消教育辦公室的預算，今后將通過NASA的科學任務部來進行教育方面的活動。教育辦公室在執行整個NASA的教育戰略方面存在問題，其功能也與NASA其他一些部門有所重復。

7）重新論證恢復－L（RESTORE－L）機器人低軌燃料補給演示驗證任務，該任務與政府其他在軌服務項目存在重復，令其進一步深化論證定位于為正在興起的商業在軌服務提供支持，年度經費比2017財年減少8800萬美元。

8）加強NASA的網絡安全能力，保護其關鍵系統和數據。

2 2018財年NASA預算重大變化

地球科學首當其沖，預算降低，多項任務預算被取消

特朗普政府之前提議大幅降低政府為氣候變化研究投入的預算，當時預測NASA的地球科學計劃可能受到嚴重影響。然而，NASA在2018財年的地球科學預算僅比2017財年降低了1.02億美元，為18億美元。削減的預算來自4項NASA地球科學任務或儀器的終止，即“浮游生物、氣溶膠、云和海洋生態系統”、軌道碳觀測臺－3、“深空氣候觀測臺”上的2臺用于觀測地球的儀器和“氣候絕對輻射和折射率觀測探路者”，除第一項任務外，其余3項任務涉及的預算金額都較少。

（1）“浮游生物、氣溶膠、云和海洋生態系統”

該任務是上述4項任務中預算最多的。2017財年預算申請中的金額為8900萬美元，當時計劃的2018財年預算為7890萬美元，2019財年為1.444億美元，2020財年為1.960億美元，2021財年為1.371億美元，因此在上述4個財年將削減共5.563億美元。該項任務的預算上限為8.05億美元，包括發射、運行和科學研究。NASA原本計劃于2022－2023年發射該任務，旨在進行全球海洋水色測量，擴展關鍵的氣候變量，例如氣溶膠粒子和云的知識，對光合浮游生物葉綠素進行長期記錄，提供有關生物多樣性的新視野。目前，NASA的戈達德航天飛行中心（GSFC）正在制造和測試該衛星。

（2）“氣候絕對輻射和折射率觀測探路者”和軌道碳觀測臺－3

這兩臺儀器都是用于“國際空間站”，由于不是自由飛行衛星，相對并不昂貴。前者是美國國家科學、工程與醫學院于2007年在其《十年調查報告》中推薦的任務。2016年，確定了一項技術驗證任務，即“氣候絕對輻射和折射率觀測探路者”，計劃于2020年左右將1臺太陽反射光譜儀送上“國際空間站”。2017財年預算申請中，該項目的預算為1900萬美元，預計2018財年的預算為2800萬美元，2019財年1540萬美元，2020財年210萬美元，2021財年200萬美元，因此從2018－2021財年總共節省4750萬美元（在不考慮終止成本的情況下）。該儀器由NASA蘭利研究中心管理。

“軌道碳觀測臺”的第一次任務發射失敗。軌道碳觀測臺－2于2014年發射。軌道碳觀測臺－3將使用軌道碳觀測臺－2的備份部件制造1臺裝在“國際空間站”上的儀器，旨在研究地球上二氧化碳的分布情況，這關系到城市人口和化石燃料消耗研究。2017財年預算申請金額為2630萬美元，預計2018財年的預算為950萬美元，2019財年420萬美元，2020財年660萬美元，2021財年680萬美元，因此從2018－2021財年總共節省2710萬美元（在不考慮終止成本的情況下）。軌道碳觀測臺－3任務由噴氣推進實驗室（JPL）管理。

（3）“深空氣候觀測臺”

該探測器于2015年發射，主要任務是提供空間天氣數據，該任務由國家海洋與大氣管理局（NOAA）出資。NASA設計并制造了該探測器上的4臺儀器中的2臺，即地球多色成像照相機（EPIC）以及國家研究所標準和技術先進輻射計（NISTAR）。

特朗普政府預算藍圖中建議終止對這兩臺“面向地球”的儀器的預算。在NASA預算中，2017財年“深空氣候觀測臺”的預算為170萬美元，預計2018財年和2019財年的預算均為120萬美元，2020財年為80萬美元，2021財年沒有預算，因此從2018－2021財年總共節省320萬美元（在不考慮終止成本的情況下）。NASA在2017年3月17日發送給空間政策在線網站的郵件中說，這些預算用于分析和處理來自NASA提供的2臺儀器的數據。

“深空氣候觀測臺”項目開始于克林頓政府時期，前副總統戈爾的目標是發射1顆可以提供地球持續圖像的衛星，用于提醒每個人地球及其氣候的脆弱。戈爾將該衛星命名為“特里亞納”（Triana），但是受到國會共和黨人的強烈批評，并諷刺地將該衛星稱為“戈爾衛星”（Goresat）。在經過國家科學院的評審后，增加了一些科學儀器，使該任務變得更有價值。但前總統小布什就職后將該任務擱置。在整個小布什政府時期，該衛星一直處于存儲狀態，直到奧巴馬政府時期才發射。目前該衛星由國家海洋與大氣管理局運行，其主要目標是提供空間天氣數據。

特朗普政府提出終止上述任務的驅動力并不僅是為了節省預算。實際上，這很明顯是基于特朗普政府對于氣候變化研究的批評態度。在發布預算藍圖時，白宮管理與預算辦公室主任邁克·馬爾瓦尼（Mick Mulvaney）談到了關于氣候變化研究，他說：“我們將不再在此投入資金。我們認為這是浪費納稅者的錢。”特朗普政府的預算藍圖在整個政府范圍內取消或大幅削減了氣候變化項目的預算。

對于NASA的地球科學計劃，國會也有大量質疑的聲音，但爭論的主要點在于，NASA的核心任務應該是進行太陽系無人探索、空間望遠鏡宇宙探測以及載人探索任務，而不是進行地球研究，該項工作由其他的機構去完成。NASA地球科學任務的支持者則聲稱，在《1958年國家航空與航天法案》中，將“擴展人類對大氣和空間現象的認識”列在NASA各項目標的最前面。

根據預算藍圖，NASA實際上的大部分地球科學計劃都保持不變，并不符合大家對地球科學領域將發生重大變化的預期，可謂出乎意料。

行星科學預算大幅增長

一直以來，國會兩黨對NASA行星科學項目都是強烈支持的。近年來，奧巴馬政府曾多次嘗試削減行星科學的預算，都被國會堅定拒絕。此次的預算藍圖大幅提高了行星科學預算，或符合國會意見（2016財年撥款法案金額為16.3億美元，2017財年預算申請為13.9億美元）。但是預算藍圖并未公布NASA科學領域的總預算，因此，其他分領域（例如天體物理學和太陽物理學）的預算尚不明確。

（1）未給木衛二著陸器分配預算

眾議院商業-司法-科學（CJS）撥款小組委員會主席約翰·卡伯特森（John Culberson）熱忱地支持木衛二任務，該小組委員會擁有對NASA預算的專門管轄權。木衛二擁有冰層下的液態海洋，一些科學家認為該環境可能適宜微生物生存。約翰·卡伯特森在許多場合說過，他相信木衛二的海洋上有生命存在，愿意投資研發探測器前往木衛二進行探測。

約翰·卡伯特森曾專門分配給NASA大額預算用于木衛二任務的研發，其實NASA在之前的財年預算申請中并未提出要實施木衛二任務。NASA一般情況會采納美國國家科學院、工程院和醫學院十年調查報告的推薦。在最近的《行星科學十年調查報告》中，具有最高優先級的任務是火星采樣返回任務，木衛二任務位列第二。但報告也建議，如果成本受限，也可實施另一項成本較低的木衛二任務。

當時，噴氣推進實驗室的項目經理以降低成本為目的重新規劃了任務，約翰·卡伯特森卻給該任務增加了預算。目前，該任務被命名為“木衛二快帆”（Europa Clipper），該任務將環繞木衛二運行，并多次近距離飛越木衛二。木衛二冰層表面的裂縫噴射出海洋物質，一些科學家認為探測器可以接觸到木衛二表面噴射出的羽流。約翰·卡伯特森希望能夠在2022年使用NASA的“航天發射系統”發射“木衛二快帆”，并希望能夠在2024年由相同火箭發射木衛二著陸器。

應國會的要求，NASA提交了2022年木衛二任務的預算計劃，但是僅包括軌道器任務，不包括著陸器任務。2017財年1.94億美元，2018財年2.72億美元，2019財年4.56億美元，2020財年6.78億美元，2021財年4.82億美元。NASA目前正在制定著陸器任務的規劃。

預算藍圖包括“木衛二快帆”任務的預算，并不包括著陸器任務的預算。這肯定會在國會引起爭論，因為對于為NASA分配預算的撥款小組委員會的約翰·卡伯特森主席來說，這不符合他的想法，如果他施壓一定要實施著陸器計劃，問題在于他是將直接為NASA增加預算，還是讓NASA從其他計劃中挪出預算來實施著陸任務。

（2）終止“小行星重定向任務”，但將保留部分關鍵技術研發

奧巴馬政府提出將于2025年載人探索小行星，將其作為載人航天的下一步，后來該任務演變為先向小行星發送無人探測器，然后從小行星表面帶回一塊隕石，將其轉移到繞月大幅值逆行軌道，隨后航天員搭乘“獵戶座”飛船訪問該隕石。

特朗普政府的預算藍圖則提出終止“小行星重定向任務”。該任務一直以來就備受爭議，尤其是奧巴馬提議將此計劃作為小布什“重返月球”計劃的替代方案。2010年4月，奧巴馬在肯尼迪航天中心發表演說，指出美國已經將航天員送上過月球，沒有必要再返回月球。他希望能夠重點推進21世紀30年代的載人環繞火星探測，并在之后登陸火星。他提議載人航天的下一步要將載人小行星探測作為火星之旅的墊腳石。

“小行星重定向任務”涉及大量任務，從定位目標小行星到開發高能太陽電推進技術，以支持無人探測器和抓捕系統從小行星表面抓取隕石并將其轉移到月球軌道，再到開發載人探測該隕石的系統，并從其上采集樣品帶回地球。NASA將該任務分為兩部分，即“小行星重定向無人任務”（ARRM）和“小行星重定向載人任務”（ARCM）。必須先發射“小行星重定向無人任務”，然后將隕石轉移到月球軌道。NASA官員曾稱該任務將于2020年發射，后來延期到2021年，“小行星重定向載人任務”則延期到2026年。NASA前局長查理·博爾登一再強調無人小行星探測任務的成本不會超過12.5億美元（不包括發射和運行成本），但是“小行星重定向任務”計劃負責人米歇爾·蓋茨于2016年8月承認，成本上升到了14億美元。如果加上發射和運行費用，總成本約為20億美元。

國會支持高能太陽電推進技術的研發，因為該技術可用于地球軌道和深空探測等許多其他任務，而不僅局限于“小行星重定向任務”。國會對于將小行星的一部分轉移到月球軌道再進行載人探測的方案并不熱情。一些共和黨議員強烈批評該計劃浪費金錢，民主黨議員也并未維護該計劃。因此，終止“小行星重定向任務”應該并不會引起太大爭議。

取消教育辦公室預算

一直以來，NASA對其教育活動的投資有兩種途徑，第一是通過教育辦公室，第二是將教育活動作為科學任務部工作的一部分。一般來說，這些活動包括鼓勵學生學習科學、技術、工程和數學（STEM），多年來在美國白宮和國會是受到兩黨支持的。

特朗普的預算藍圖取消了NASA教育辦公室的預算，該預算目前金額為1.15億美元，提出將通過科學任務部來進行重點更加突出的教育活動。

該項決定對于國會和科學界來說可能是讓人吃驚的。奧巴馬政府曾希望精簡全國的“科學、技術、工程和數學”教育計劃，但受到國會兩黨的堅決反對。在此期間，NASA的教育計劃被重新評估，且重新進行了安排，以區別教育辦公室和科學任務部的活動。NASA教育辦公室的計劃在國會非常受歡迎，無論是哪屆總統在任，國會都在申請預算額的基礎上為其增加預算。國會很多議員尤其感興趣的3項計劃如下：

1）國家航天補助和助學金計劃。這是一項為“科學、技術、工程和數學”專業的學生提供助學金和獎學金的計劃，覆蓋美國50個州、哥倫比亞特區和波多黎各的學院、大學、工業界、博物館、科學中心、州立和當地機構等850個附屬機構。

2）激勵競爭研究的實驗計劃（EPSCoR）。為學術研究型企業提供種子資金，發展其在航空航天相關領域的長期持續競爭力。

3）少數民族大學研究和教育計劃（MUREP）。目的是加強傳統黑人大學（HBCUs）、西班牙服務機構（HSI）、部落學院和大學（TCUs）的能力，旨在重新招收那些水平不夠的學生進行培養，在其完成本科或研究生的學習后進入“科學、技術、工程和數學”領域。

3 結論

對《2018財年NASA預算藍圖》進行分析，可以得出以下幾點結論：

NASA 2018財年總預算與去年基本持平，并未遭受大幅削減，發展整體前景樂觀大力發展商業航天，公私合作關系將成為未來美國民用航天活動的基礎

雖然此次特朗普政府大幅削減了非國防機構的預算，包括美國國立衛生研究院（NIH）、美國能源部科學辦公室、美國國家環境保護局等在內的大量科研機構的預算都遭受了大刀闊斧的削減，但NASA的總預算受到的影響不大。

NASA 2018財年總預算為191億美元，相比2017財年預算申請的190億美元基本持平。近年來，NASA每個財年的預算一直在170億～190億美元之間波動，此次特朗普政府為NASA分配的預算總額較上個財年略微縮減，但分配給行星科學和探索領域的預算不減反增，體現出特朗普政府對深空探測和載人探測的高度重視。

《2018財年NASA預算藍圖》中的第一點就強調了將把公私合作關系作為今后美國民用航天活動的基礎，尤其是“國際空間站”、深空居住和探索系統以及新技術研發等。之前特朗普及其團隊也表示過未來美國將大力發展以太空探索技術公司（SpaceX）、藍源公司（Blue Original）等為代表的商業航天活動，尋求與私營公司進行商業航天合作的可能性。未來可能將低地球軌道進入和低地球軌道操作任務都移交給商業部門，此外在“國際空間站”運行和資助方面納入更多私人和共同合作伙伴，包括延長“國際空間站”的使用壽命等。

行星科學領域預算大幅增加，深空探測仍將是美國民用航天發展重點

2018財年NASA行星科學領域預算為19億美元，相比2017財年15億美元的預算申請有了大幅提高，增加了約27%。但針對國會一直強烈支持的木衛二任務，預算僅為木衛二飛越任務分配了預算，取消了木衛二著陸任務。此外，預算還提到將為“火星車2020”任務分配預算，但NASA將如何具體規劃行星科學領域的“發現”級、“新前沿”級等其他任務的預算分配和具體實施，在預算中并未提及。但從行星科學領域19億美元的預算額來看，特朗普及其團隊兌現了之前一直強調的使美國再度偉大、美國政府應鼓勵航天探索領域的創新、使NASA的任務聚焦于太空探索等想法和承諾。未來美國的民用航天發展重點將仍然集中于深空探測領域，通過重點實施“木衛二快帆”、“火星車2020”等旗艦任務，確保美國在深空探測領域的霸主地位。

取消“小行星重定向任務”，美國載人航天走向仍不明確

特朗普在預算中取消了NASA的“小行星重定向任務”，未為其分配任何預算。NASA的“小行星重定向任務”一直以來就備受爭議，由于該任務在包括其探索目的、科學價值、實施成本、技術風險等方面都存在問題，包括NASA內部的一些咨詢機構和外部的多個獨立研究機構都堅持對該任務持一致反對意見，美國國會也一直對該任務存有質疑，“小行星重定向任務”并未受到國內廣泛認可。此次取消“小行星重定向任務”，也正好印證了當時國內對于美國政府換屆后該任務能否延續的擔憂。

預算并未明確提及美國未來載人航天的走向，是否會“重返月球”或將其作為實現載人登火的中間步驟，是否繼續實施載人登火計劃還是取消該計劃等（但隨后在2017年3月21日特朗普簽署的《NASA 2017財年過渡授權法案》中，明確了NASA將繼續實施載人登火計劃），這些問題都未在預算報告中明確提出。此外，雖然NASA的“獵戶座”飛船和“航天發射系統”得以保留繼續研發，但用途尚不具體。

地球科學預算有所降低，但降幅低于預測

與之前特朗普及其團隊發表的意見相符，地球科學預算被削減，但降幅低于預測。相比2017財年預算申請，地球科學分領域預算削減超過2億美元，超過10%，NASA的4個地球科學項目或任務儀器被完全終止，停止為其分配預算，NASA地球科學領域的發展將受到一定影響。

由于本次發布的《2018財年NASA預算藍圖》只是一個極其簡單的預算框架，僅給出了NASA預算在幾個重要領域的大致數額，很多細節未在報告中體現。美國白宮將于2017年5月公布完整的2018財年預算申請報告，且在接下來的數月里，美國白宮和國會之間可能也會就2018財年預算進行各種激烈的角力和斗爭，因此，涉及2018財年NASA預算的具體分配情況、特朗普新政府領導下的未來美國航天政策走向等眾多問題，尚待進一步觀察。