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為什麽美歐的航天計劃重點都在火星、深空這些不著邊際的領域,而不是更務實地推進近地軌域和月球的專案呢?

2015-05-23科學

不問是不是就問為什麽都是耍流氓

回答是:否

造成這一誤區的最大原因是: 幸存者偏差

只能看到經過某種篩選而產生的結果,而沒有意識到篩選的過程,因此忽略了被篩選掉的關鍵資訊。

篩選忽視的結果包括:

1.航天器的基數很大,目前每年有約一百多個甚至更多的航天器上天,這個數目是出乎大多數人的意料的;

2.深空探測的新聞數量和獲得的關註度遠大於地球周邊的那些數不清的航天器;

歷史的任何時刻,美歐的航天計劃重點都不在深空探測器,無論是資金投入比重、資源投入還是發射數量,絕大多數的航天器都屬於低地球軌域LEO,剩下的還有MEO、HEO中高地球軌域,地月轉移軌域等,深空探測器寥寥無幾。

「參考歷年航天發射表,每年的比例相差不大,推薦出處:

①Jane's Space Dictionary「世界航天發射表」

②NASA Historical Data Book「NASA航天發射表」

NASA Launch Schedule

「NASA當年剩余航天發射計劃」,今年還有大半年,全是地球軌域航天器」

事實上NASA及美國航天這麽些年數量最多的專案都是與ISS國際太空站有關的,有關人員、實驗器材、生活物資,加上冗余考慮,每年的發射次數都非常之多。

另一類很大的發射任務是已經組網執行的衛星,由於衛星壽命有限,,絕大多數LEO的衛星壽命不超過10年,絕大多數GSO的衛星壽命不超過20年,衛星技術需要更新,或者這次撥(pian)款(qian)有點多,加上組網的衛星數量龐大,因此維持組網衛星系統也占據了大量的航天計劃,且這類計劃幾乎難以被大幅削減,財政撥款不太影響這一類的發射。

現今美國的組網衛星主要分3類:

①GPS。現今有32顆正常在役,36顆計劃往往還有因為騙經費或者更新技術的原因故意降低使用壽命的。

②用於地質、水、地球資源、氣象、碳排放等環境監測的全球組網衛星,這實際上是多個網絡,很多相關學科的科研機構依賴於衛星遙感收集的數據,例如今年NASA將發射的一顆Jason-3,用於觀測潮起潮落…

③軍用衛星,由於GSO軌域過高,光學遙感分辨率太差,為了即時了解地球的動向,光學遙感衛星網絡全部是LEO軌域,尤其是極地LEO軌域。感謝科技的進步,70年代時光學遙感衛星使用壽命僅數十天,然後載有微縮膠圈的返回艙會返回地球,供軍方分析數據,冷戰時期的局部戰爭很多時候都會有大量額外的返回式衛星的發射。

至於神馬通訊衛星,大多是GSO的,壽命略長,數量也不多,都懶得列出來了…

對於深空探測:

事實上盡管現階段美國的深空探測器遠比其他國家多,但其所占的比重和所消耗的資金均占美國航天投入的少數。NASA目前基本有三大類深空探測器專案:

①投資大「~ $2~3billion 」,周期長的Flagship,當然也是高科學回報和對目標的深刻了解,著名的伽利略,卡西尼,旅行者都屬於這一計劃,FY2013砍掉了唯一一個Flagship的計劃,現階段沒有預算和專案,嚴重受限;

②中等的New Frontiers ,New Frontiers 於2003年撥款,然後目前抵近冥王星的New Horizons探測器屬於目前唯二發射的New Frontiers 計劃中深空探測器,總開銷約 $650million, 另一個已發射的探測器Juno總開銷約 $1billion 。New Frontiers 由NASA相關機構招標 Announcement of Opportunity (AO),旨在每36個月競標一個合適的深空探測計劃,有意向的研究機構或大學競標總設計principal investigator (PI) ,再細化任務,可見New Frontiers必須看NASA何時放長線,釣中魚「根本就不大」,這也取決於NASA的撥款專案;

③投資小,周期短的Discovery專案,例如深度撞擊Deep Impact,總開銷約 $330million ,Lunar Prospector則只有約 $63 million 。其principal investigator (PI) 則是個人orz。已經發射的Discovery專案才12個,其中還包括數個探月的航天器,大致相當於美國小半年的發射總量。

其中,後兩個專案是近二十年的事,傳說中「多快好省」的進行深空探測器,其實主要是在「省」上……後兩個專案的大致開銷可以看到NASA目前對於深空探測是比較摳門的。NASA在2014和2015年的預算FY2014和FY2015都大約在約 $18billion ,要知道這只是一年的預算,而一個深空探測器花費的是多年的預算!

還有就是在NASA,深空探測器是不算月球的,這裏面所列舉的三個專案都是旨在探測太陽系的,所以Discovery專案中才有一些月球探測器。月球探測器有另一類專案,叫Lunar Quest。

最後還可以參照以前的一個回答:

尼克遜為何終止登月計劃?如果美國當時沒有停止阿波羅計劃,今天的太空技術發展和利用能到什麽程度? - 鸑鷟鹓鶵的回答

平時比較忙,不能一次成文,深表歉意,希望寫了還有人看…

才疏學淺,以上。