NASA最新地理感应卫星的处境岌岌可危。现在可能是最糟糕的时机。
当审批NASA任务和预算的美国国会各委员会主席在2月份发布优先项目时,只有太空科学和深空探测项目入选。尤为引人瞩目的是地球科学项目的缺席——该项目价值20亿美元,NASA通过它来追踪快速变化的环境。
白宫对于气候科学持怀疑态度,专家们所谓的当今通过卫星对地球进行监测的“黄金时代”正面临着一些严峻挑战。这一“黄金时代”始于2009年,当时美国国家研究委员会提出警告称,预算削减已使美国的地球观测系统“存在崩溃的风险”,时任总统奥巴马对此做出了回应。美国卫星研发的领导机构NASA,其地球科学预算在2008—2016年之间增长了56%。在此期间,NASA将8颗配有先进传感器的新地球观测卫星送入了轨道。它们发回的数据被提供给越来越多的活动领域——庄稼种植规划和管理、野火风险评估、极端空气污染警报等等。NASA在2015年提供了14.2亿条数据产品,是该机构在2000年所提供数据的174倍。
更多的任务还在进行中,例如NASA的第2颗冰、云和陆地高程卫星(ICESat-2)。它的主要目标是追踪正在融化的极地冰盖和冰川,以及确定被封锁在全球森林中的碳的数量。然而,ICESat-2既证明了美国地球观测项目的现有实力,也暴露了不那么明显的弱点。要理解为什么这么说,需要了解ICESat-2任务的宏伟性质。首个ICESat任务在2009年结束后,NASA没有再度运行这一项目,而是重新设计了它的激光高度计,以增强效果。原先只能零星发射的一道激光束变成了可以一年365天发射的6道激光束;对从地球反射回来的光束的模拟检测被精确度更高的数字光子计数取代。
根据马里兰州的NASA戈达德太空飞行中心的冰冻圈科学主管托尔斯滕•马库斯的介绍,ICESat-2对冰盖的年高程变化的测量能够精确到±4毫米,空间分辨率是它前一代设备的17倍。马库斯说,这类数据将对气候模型之外的基本物理过程做出解释,从而使他们对预测进行改进。但争取最佳结果的花费却不便宜。NASA对于ICESat-2开发一开始的估算是5.59亿美元,后来增加到7.64亿美元,而重新运行ICESat的成本仅为3亿美元。根据NASA总监察长的报告,将长达7年的运行花费包括在内,整个任务将耗资11亿美元。同时,发射日期也已经从2015年推迟至2018年。
ICESat-2和其他任务的拖延与成本攀升,以及若干其他发射任务的失败,给NASA繁荣发展的地球观测任务蒙上了巨大的阴影。根据总监察长的说法,为了避免数据断层而延长现有探测任务的期限将会带来风险:“NASA正在运行的16项任务中,有一多半已经超过了设计寿命,越来越容易发生故障,可能导致严重数据损失。”
美国国会的监督机构——政府问责局(GAO)2月份发布的一份报告显示,NASA在气候和气象监测方面的重要合作伙伴——美国国家海洋和大气管理局(NOAA)也面临类似的风险。目前美国国家海洋和大气管理局的极地气象数据来自即将完结的NASA演示任务。在各机构期待已久的联合极地微型系统发射之前无法获得数据,这将导致气象预报准确度降低,“使国家有15%的可能错过极端天气事件的预报。”政府问责局写道。如果说地球观测的黄金时代在2016年美国总统大选之前还能庇护这些弱点的话,专家称新政府则会带来新的风险。其中一项风险是特朗普总统的提议——让联邦机构勒紧裤腰带削减540亿美元预算。
另一个风险是可能有人干扰气候科学领域。2月份,众议院科学、空间和技术委员会主席拉马尔•史密斯再次重申了他长期以来对于“重新平衡”NASA任务组合的呼吁。前主席、现为空间相关行业院外活动集团成员的罗伯特•沃克在为特朗普竞选构筑的空间平台中也提出了类似的条目。这两人都对“气候变化由人类活动引起”的观点提出了质疑,而许多共和党国会议员和特朗普新任命的官员都持上述观点。
沃克称奥巴马当政期间扩大的地球观测牺牲了其他科学项目,尤其是深空机器人任务。他还宣称,NASA的科学研究受到政治议程的“不良影响”,主要关注燃烧化石燃料的影响,却忽略了诸如火山喷发之类的自然因素造成的气候影响。“这是一个非常复杂的系统,涉及的可远不止二氧化碳。”他说。然而,政府间气候变化专门委员会的2014年评估表示,他们“高度相信”火山喷发仅仅导致了工业革命以来观测到的变暖现象中的“一小部分”。评估还引用了来自卫星数据的“坚实证据”,显示自然因素的作用自1980年以来已经“接近零”。
“人类活动改变了气候”的观点并非政治发明,而是基于“镀金时代”的轨道运行传感器每天向地球发送的数十亿字节的数据得出的科学论断。“这并非政治观点,”NASA的马库斯说,“这就是数据所显示的。”
作者:Peter Fairley
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