 特朗普政府对NASA未来载人航天发展方向的作何抉择？美国2030年代中期登陆火星计划能否实现？ 随着极具反转色彩的美国大选落下帷幕，特朗普新政会给美国及世界带来怎样的影响，便成为各国政府、学界与智库关注的焦点。从特朗普本人的讲话及其团队的阐述中，其在“保持美国在全球太空领域的领导地位”、“扩展公共和私人的合作伙伴关系”和“NASA任务要向深空转移”等方面与奥巴马政府的航天政策并无二致，而留下的最大悬念，将是新政府对NASA未来载人航天发展方向的抉择。 1 组织管理模式 美国载人航天的管理体制是以总统和国会牵头，以美国国家航空航天局（NASA）为领导，以工业界和大学等科研单位为基础，公私结合的综合管理体制。具体来说，其组织管理机构分为三层：一是以总统与国会为主的最高决策层；二是以NASA为主的总体管理层；三是以工业界、科研部门、大学等为主的具体实施层。 2 载人航天与航天活动的关系 美国的航天活动包括民用、军事和商业三个方面。 与民用航天的关系。载人航天是民用航天的主体，每年经费预算约占NASA整个费用的近一半。 与军事航天的关系。美国防部是军事航天的主管部门，目前国防部将整个军事航天发展任务交给空军航天司令部代理执行。载人航天与军事航天在管理层面相对独立，但在技术层面是相通、相互支撑的。 与商业航天的关系。近年来，随着载人航天商业化脚步的加快，新型政企合作模式应运而生。目前，美国在近地轨道新型商业载人航天运输活动中，采用灵活、科学的采办流程，即NASA负责项目的监管与技术支持，商业公司则负责整体运营。  3 将载人登陆火星作为未来可预见的终极目标 可持续地发展载人航天需要一个“终极目标”，该目标不应受政治、经济等不确定因素的影响，同时要确保美国在未来载人航天中的领先地位。在当前可预见技术范围内，人类能够到达近地轨道以外的地方只有有限几个，其中最具有探测价值的地方仅有月球和火星。奥巴马政府在这两者中选择了挑战难度更高的目标——火星。奥巴马希望NASA在2025年前可往返近地小行星，并在2030年代中期登陆火星。 目前来看，只靠美国政府现阶段对NASA的投入，要在2030年完成载人火星任务，几乎是不可能的。虽然NASA载人火星任务的进展还算顺利（NASA在建的最强大火箭“太空发射系统(SLS) ”，预计将在2018年秋季首次发射；“猎户座”载人飞船，将于2018年完成绕月飞行），但由于资金不足，以及航天员抗辐射、火星安全着陆等关键技术尚未完全突破，依据目前NASA的规划，NASA在2030年最多仅能完成载人绕火星飞行任务。  4 三条发展载人航天的路径 早在2014年6月，美国国家研究委员会（NRC）曾发布有关未来载人航天路线设定的报告—《探索路径：载人太空探索的理由与方法》。该报告提出了三条路径选择，即“小行星—火星”、“月球—火星”及“增强型路径”。 第一条路径：小行星—火星（ARM-Mars） 路径1包括3个目的地，即“小行星重定向任务”（ARM）、火卫、火星表面。ARM旨在验证SLS火箭和“猎户座”飞船在环月轨道的系统能力。之后，在火星临近区域选择直奔火卫的探测路径，最后着陆火星表面。 路径1的总体评价：首先，技术跨越大，遗留给后续任务发展的关键技术多，如进入、下降和着陆（EDL）、火星表面居住系统、表面移动系统、机器人系统、火星上升飞行器和舱外活动（EVA）这6大关键技术；其次，在到达火星前， 实现的目标仅有小行星和火卫，可向公众展示的成果少， 民众意见会比较大；最后，一次性飞行要素居多，对后续任务的牵引作用不大。 第二条路径：月球—火星（Lunar-Mars） 路径2包括3个目的地，即月球短期驻留、月球前哨站、火星表面，旨在验证月球表面等地外天体长期驻留及表面操作的能力。在对飞行器、在轨操作以及宇航员健康问题进行考察和验证之后，最后着陆火星表面。 路径2的总体评价： 首先相对于路径1，其技术跨度相对较小，在实现载人登火之前，可以完成大部分载人登火所需的关键技术，仅剩EDL和核热推进技术。对于未来技术攻关难度小、压力小；其次，一次性飞行要素少，只需研制大容量存储舱，对后续技术发展的支撑力度较大；再次，可实现月面长时间驻留，更大程度地获取科学价值，验证登陆火星所必需的行星表面测能力；最后，不足之处在于缺乏核热推进技术的验证。 第三条路径：增强型路径（Enhanced Exploration） 路径3包括6个目的地，即地月L2点、近地小行星、月球表面短期驻留、月球前哨站、火卫和火星表面。增强型路径是风险小、持续时间长、能力要素提升稳定的路径。首先在地月L2点和小行星任务中，侧重提升长期在轨空间居住能力；其次在月球表面任务中，侧重提升微重力环境下月面遥操作能力；再次，在火卫任务中，侧重提升先进的空间推进系统能力。最后，通过持续且稳定的技术开发和验证，逐步接近终极目标—火星。 路径3的总体评价：第一，相对于前两种路径，技术跨越最小，可预期完成载人登火所需的大部分技术；第二，目的多样化，覆盖近地轨道、小行星、月球、火卫和火星；第三，由于探索目的地数量的增加，完成任务时间相对滞后，其最早实现登陆火星的时间约为2039年，而国际空间站最晚于2028年退役，这期间载人航天至少存在长达10年的断档期。 对于NASA的载人登陆火星计划，在美国航天界一直存在异议。由于载人探索火星在技术和经济上都存在较大风险，而“重返月球”的风险相对较低，因此在美国国内，后者也有不少支持者。对于一个试图在未来20年到30年内实现全部载人火星任务的NASA来说，经常面对新任总统上台后对任务进行重大调整的情况，这绝非一个理想的状态。因此，特朗普能否找到更好的办法，以确保政府对NASA载人航天政策的持续支持，这更待观察。  作者丨孙顶琪 投稿丨gjjsjjyjs@126.com 合作咨询丨iite_er（微信号） |
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