与美国宇航局副局长洛里·加弗的对话总是比她的头衔所暗示的更生动。她对太空所有事物的热情显而易见,而且她似乎总是忍不住比她的职位所允许的更坦率地说话。她并非完全不受高级政府官员惯常使用的精心措辞的影响,但她讲话中的感叹词——兴奋时的“哇”,沮丧时的“坦白说”——揭示了其本质。

小行星重定向任务——目前的一个概念如图所示——将附着在一个小行星上,然后利用高功率太阳能电力推进将其拖到近地空间。(图片来源:美国宇航局/先进概念实验室) 最近,加弗在争取对美国宇航局小行星重定向任务的支持时,大量使用了这两个词。该提案计划派遣一个机器人航天器到一个小型近地小行星(可能宽约15-20英尺),将其拖回月球附近的一个位置,并派遣宇航员进行研究。这个概念引起了公众的极大兴奋,但在国会山也引发了不少怀疑,众议院科学委员会投票阻止了该项目的资金。我详细询问了加弗关于这项任务以及它为何引发如此多不同反应的问题。几天后,我发现我们在这里分享的对话实际上是一次离职面谈:9月6日,格拉弗宣布,她将离开美国宇航局,担任航空飞行员协会主席。我会想念她在美国宇航局的角色,我想局内的许多人也会如此。[欲了解更多太空和天文学新闻,请在Twitter上关注我:@coreyspowell] 为什么要捕获并移动一颗小行星?这与美国宇航局的更大战略有何关联? 对我们来说,小行星长期以来一直是科学上引人入胜的天体。我们知道它们过去对我们的星球和生命至关重要。它们是长期太空开发的潜在资源。而且,它们是我们人类探索火星及更远空间的途中目的地。出于所有这些原因,当我们制定人类太空发展战略时,小行星自然而然地成为一个目标。在制定该战略时,我们正在寻找推进所有目标的方法。小行星重定向任务使我们能够比其他方式更快地获得更大的小行星样本,让我们能够增强观测能力,为我们利用已有的猎户座/SLS [美国宇航局新型太空舱和太空发射系统火箭] 和太阳能电力推进 [一种极其高效、低推力的航天器加速方式] 的投资提供了一个目的地。从风险角度来看,能够将这项任务的机器人部分与人类部分分开,也是一个非常优雅的解决方案。因此,当这项任务方案提交给我们时,我们非常高兴能将其推进。它与我们整体的科学、技术和人类太空飞行目标高度契合。对我们来说,这简直是水到渠成。 这个基本概念源于凯克空间研究所2012年的一项研究。它是如何引起您的注意并成为美国宇航局优先事项的? 我第一次听说它是在大约一年半前,来自凯克项目的同事。这里的人类太空飞行项目人员正在寻找如何制定一项前往小行星的任务。然后我们听说了这个配置,人类太空飞行人员问道:“好吧,我们能做到吗?这会实现我们想要做的事情吗?”我说:“你在开玩笑吗?你们能证明我们可以移动一颗小行星?是的。这可行。”那是一个非常激动人心的时刻。最初的目的是让宇航员执行一项为期数百天的小行星任务,但医疗界尚未准备好允许宇航员这样做。小行星重定向任务使我们能够取得进展 [通过将小行星带入近地空间,在那里它只需要几天时间]。这项任务还具有利用太阳能电力推进的额外好处。我们已经在一个太阳能电力推进演示器上工作。与其仅仅演示它,为什么不真正去某个地方呢?[这项任务将使用太阳能电力推进作为发动机,将小行星移动到月球轨道。]

加弗的旅行时间论点:将小行星拖入月球附近的“远距离逆行轨道”为宇航员提供了一个新的目的地,可以通过短期太空任务抵达。(图片来源:美国宇航局) 这项任务在多大程度上是为了测试小行星偏转技术——至少是含蓄的,即使这不是公开目标? 主要方面是人类探索。我们每年在SLS/猎户座上花费30亿美元;它们将前往L2 [更正:月球以外约37,000英里的一个平衡点]。这项任务是他们到达那里后要做的第一件非常有价值的事情。这是核心理由。然后你从科学角度看,我们可以提前获得大块小行星样本的时间。这意义重大,无论对于研究太阳系的起源,还是小行星如何用于空间资源开发。然后你想到——哇——随着我们对这些近地小行星了解得更清楚,我们将知道未来如何潜在地操纵它们。毫无疑问,如果你只是为了做这件事,你不一定会派人类去。但如果你已经有了一个人类任务,你可以学到更多关于小行星的知识,这最终将有助于学习操纵它们。 您如何看待国会对小行星重定向任务的抵制,以及您认为如何克服这种抵制? 我乐观地认为我们最终能够做到。坦白说,我也很失望我们尚未得到支持。国会的科学委员会,我认为他们的前三次听证会中有两次重点关注探测小行星及其对地球公民的重要性,却看不到小行星重定向任务的价值,这有点令人不安。在过去的几个月里,我们与国会山顶尖的人类太空飞行、技术和科学人员进行了全面、详细的简报,解释了这项任务以及它如何与我们的计划相结合。我认为现在只是因为国会的党派性质,我们无法说服他们。这将是一个持续数月的辩论,因为美国宇航局的预算将提交给参议院进行授权,也将提交给众议院和参议院的拨款委员会。我们将继续提供尽可能多的信息,说明小行星的重要性,以及这项任务如何与我们正在做的许多事情相结合,从而从纳税人对太空探索的投资中获得最大可能的回报。 美国宇航局在OSIRIS-REx项目上获得支持没有遇到任何问题,该项目将于2019年左右从小行星贝努收集样本。为什么小行星重定向任务如此有争议? 正如我所说,这部分反映了我们目前所处的党派性质。但请记住,OSIRIS-REx是一项竞争性任务,是“发现计划”的一部分。美国宇航局在20年前创建了“发现计划”,以解决我们现在遇到的这种小行星任务问题:通过政治手段获得资金不利于选择应该进行哪种类型的任务。我们通过说“好的,你们承认我们应该在这些资金水平下,在这一段时间内进行这些任务序列。现在我们将通过同行评审进行竞争性选择”来将政治排除在程序之外。对于科学来说,这非常有效。人类太空飞行没有同行评审程序,因此人类太空飞行项目受到了更高程度的审查——坦白说,这是它们应得的,因为它们花费更多资金,并且基于更多的地缘政治考量等等。但在这种情况下,SLS和猎户座已经获得批准。你们已经花费了30亿美元,而你们真的说不想每年额外花费2亿、3亿美元,用几年时间来做这项有价值的事情 [小行星重定向任务] 吗?这正是我认为具有挑战性的地方。让我们坦诚地讨论这场辩论以及这项任务将在我们正在做的事情中取得什么成就。 科学界的支持情况如何?反响如何? 我听到一些科学家说:“糟糕。这是一项看起来像是科学任务的任务,我们没有机会进行同行评审。”所以你也有一些这样的担忧。我说:“好吧,等等。这并不是来自科学预算。这是一项人类太空飞行任务。”小行星重定向任务没有自然的选民,除了小行星探测人员。让我们面对现实——目前这是一个2000万美元的社区。但我喜欢告诉科学家们或问他们的一件事是:“好吧,如果你是1961年的一位月球科学家,你兴奋吗——你从阿波罗计划中受益了吗?”我们不会仅仅通过科学获得阿波罗计划的资金,但我们通过人类太空飞行对月球有了如此不可思议的理解。我认为小行星任务也会发生同样的事情。

在这张概念图中,一颗小型近地小行星滑入小行星重定向任务的“口中”。另一个提案是捕获一颗更大行星上的类似大小的巨石。(图片来源:美国宇航局) 美国宇航局内部对小行星重定向任务的态度如何? 在过去的六个月里,随着这项任务的逐步落实,美国宇航局团队所展现出的兴奋感是我在NASA工作期间从未感受到的。这非常令人激动。它跨越了任务局,而且以一种我以前从未见过的方式。 您预计这项任务将花费多少?早期报告显示目标是10亿美元;凯克研究所的研究表明更接近25亿美元。您能确定这个数字吗? 我们未来几个月的主要重点之一是任务制定和预算准备,因为我们绝对需要这样做。我认为这两个数字并没有太大区别,因为通常一项人类太空飞行任务将花费数百亿美元。如果我们说这是一个10亿到25亿美元的框架,那么在我们谈论的几年内,这可能是可行的。如果超出这个数字的两倍,那可能就是我们不会继续提出的方案。我们当然有一些花费更多的科学任务;MSL [火星科学实验室,现在更广为人知的名字是好奇号火星车] 就花费更多。但是一项人类太空飞行任务,能以10亿到20亿美元的成本带来这种科学回报,带来这种资产,这相当不可思议。如果我们可以制定一项符合这个预算的任务,我们将能够在合理的时间框架内完成。哇,如果只需要10亿美元,我们当然可以处理并按时完成。如果超过这个数字,可能还需要几年时间。 2014年的请求——目前正在审议的那个——包括1.05亿美元的启动资金。这些钱将花在哪里? 大约3800万美元用于太阳能电力推进技术,4000万美元用于机器人能力——这属于非人类太空飞行——以及2000万美元用于科学,用于增强探测能力,基本上是将我们的小行星探测预算翻倍。额外的700万美元是我们重点关注“小行星大挑战”的资金,这不仅仅是探测,还包括创新伙伴关系和利用非NASA创新理念来完成这项工作的方式。

洛里·加弗在肯尼迪航天中心,观看3月1日SpaceX的“猎鹰9号”火箭搭载“龙”号飞船发射。加弗是私人太空飞行的积极支持者。(图片来源:美国宇航局/比尔·英格尔斯) “大挑战”是如何运作的?你们是否邀请任何人与美国宇航局联系,提出寻找和移动小行星的方法? 小行星大挑战确实包罗万象。这个大挑战的目标是找到所有威胁人类生存的小行星,并找出应对方案。我们为这项白宫大挑战的框架是能够与其他美国政府机构、私营部门合作伙伴以及国际伙伴合作。在小行星探测方面,有许多其他机构和国际参与,我们也获得了越来越多的私营部门兴趣。有B612,还有行星资源公司。然后你会考虑他们除了探测任务之外是否还有其他想做的事情。我们发布了RFI(信息请求),因为我们有许多人带着真正有创意的想法来找我们,讨论如何将他们的一些计划融入到任务中。看到这么多人对此感兴趣,真是令人兴奋。而且不仅仅是来自这个国家。我们与许多非美国航天机构进行了多次讨论。日本人上周来过,他们说他们自己的航空航天工业在日本国内对此很感兴趣。 小行星重定向任务仍存在相互竞争的概念——是捕获一颗小型自由浮动小行星,还是从一个更大的天体上采集一块巨石。你们何时以及如何解决这个问题? 所有这些都将在我们15年的预算请求中最终确定。所以今年秋天,我想我们将对任务的更多细节做出决定。关于前往更大行星的一些有趣之处在于,它将更好地与小行星探测计划以及潜在的缓解技术相结合。我们计划最早在2018年发射机器人部分,即太阳能电力推进部分。并使EM2——探索任务2,也就是原计划前往L2的任务——在2021年成为宇航员访问小行星的时间。所有这些都假设你能够探测到一个目标小行星,并且可以在2018年发射并将其移动到2021年。这些都是概念性的。再说一次,我们将制定预算,看看这一切如何协调。 关于这项任务最困难的方面是什么:捕获并操纵小行星到一个新位置?接下来的技术步骤是什么? 好吧,我们有凯克研究所的工作,喷气推进实验室正在与我们的另外四五个美国宇航局中心合作,以获取他们的技术。戈达德中心在机器人服务方面拥有令人难以置信的强大能力,这始于我们计划进行的无人哈勃救援任务 [该任务于2009年5月被取消,取而代之的是宇航员乘坐航天飞机亚特兰蒂斯号进行服务]。我们不久前在格伦研究中心,他们非常兴奋,因为他们一直在研究太阳能电力推进,试图将其提升到约40千瓦,而这项任务为它赋予了真正的目的。有很多能力可以汇集起来用于这个目的,这令人兴奋。看到其中涉及的新技术以及它们所能提供的能力将令人着迷。这不仅与未来潜在的小行星缓解有关,而且我听说人们非常兴奋我们正在推动处理轨道碎片 [也就是“太空垃圾”] 的新技术。 捕获一块1000吨旋转的太空岩石,抓住它,停止它,然后移动它……这对我来说似乎很疯狂。 是的。这就是我们正在考虑从更大的小行星上获取一块巨石的原因之一。科学家告诉我,这可能更容易,因为它们旋转得没那么快。 美国宇航局是否直接探索使用同类技术进行小行星偏转的概念? 美国宇航局的小行星大挑战可能会在这方面提出一些具体的建议。但对于美国宇航局本身来说,除了捕获小行星并将其拖至月球轨道外,我们目前还没有具体的偏转提案。 小行星偏转甚至明确属于美国宇航局的任务范围吗?从政治角度来看,该机构会被允许这样做吗? 2010年的国家空间政策阐明了美国宇航局的角色。我们不是操作方,但我们可以推动技术来实现这些事情。在此之前,我们没有完成这些任务的使命和预算,所以我们没有做。小行星重定向任务让我们能够做到这一点,以便其他机构在需要时,未来可以潜在地利用这项技术。我们不是说,“天哪,就像电影里演的,总统打电话给美国宇航局,因为一颗小行星正冲向纽约市(因为它们总是冲向纽约市)。”我喜欢那种电影,因为我可以这样说,“哦,那不会发生。”我的孩子们都说,“哦,妈妈。”但实际上,我们的角色不是操作,而是推进可以利用的技术。 那么,如果一颗高风险小行星出现,美国宇航局是否需要特别的法律授权才能成为偏转小行星的牵头机构? 是的。我们还没有明确规定这一点。联合国有一个关于外层空间和平利用的委员会,而且——根据时机——有各种各样与这些决定相关的治理情景。显然,有能力的国家和组织将被召唤。我一直认为这将是一项国际努力,我们只是众多声音中的一个。 似乎大众对小行星的痴迷与美国宇航局被授权开展的有限工作之间存在巨大脱节。您对此有何看法? 坦白说,我认为我们需要赶上大众文化。美国宇航局过去常常被探索所定义。我们把阿波罗计划视为我们的辉煌时代,那时我们就是流行文化。我们是世界上最好的品牌。通过这项小行星重定向任务,我们有机会再次与公众的观点保持一致,向他们展示,哇,美国宇航局已经设想了地球上的人们应该做好准备做些什么来保护文明。













