美国提出宇宙探索5大优先发展方向
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添加时间:2008-04-10 人气:8
出生在1957年前的人，关于太阳系的认识还非常模糊，他们不知道火星上有比珠穆朗玛峰还高得多的火山，有比美国大峡谷还深的峡谷。人们猜测，金星云层下可能隐藏着潮湿的热带丛林、无边无际的沙漠、沸腾的海洋或者巨大的沥青湖，但真正的金星其实是一座火山场，到处是火山喷发出的熔岩。 那时，人们对土星两条模糊光环的描述也很不恰当，而今天，我们已经能看到土星光环数十万条的细环。当然，人们对土星卫星的认识更是非常模糊。
那时，人们认为行星只不过是天空中的一些小发光点，而地球要比它们大得多。从来没有人能从太空中看到，地球像是镶嵌在巨大黑色天鹅绒上的蓝色大理石，表面覆盖着水和空气。人们不知道，月球是诞生于一次天体间的碰撞，而恐龙也许正是灭绝于这样的碰撞；更没有人会想到，人类今天竟能够如此改变地球环境。
不可否认的是，太空的探索丰富了我们对自然界的认识，为我们展现了一幅崭新的太空画卷。
面对浩瀚的宇宙，人类认识的脚步正在一步一步向前迈进。今天，许多国家已经向太空发射了几十个研究探测器，太空探索正如火如荼。美国国家研究委员会的专家们对世界各国行星探测计划的进展作出评估后，提出了未来宇宙探索的5个优先发展方向。近期出版的俄罗斯《世界科学》杂志对此作了介绍。
自第一颗人造卫星发射以来，人类对太空的探索和研究走过了艰难曲折的道路。比如，在上世纪80年代，行星探测工作几乎停止。而今天，从水星到冥王星在内的整个太阳系有几十个不同国家的探测器在运转。然而，行星探测研究项目的预算削减、成本超支等原因使美国宇航局的工作也笼罩在阴影中。目前，美国宇航局正处于自35年前尼克松停止阿波罗登月计划以来最糟糕的时期。
美国西北太平洋国家实验室研究员、美国国家研究委员会成员安东尼·杰尼特斯说，美国宇航局的科学家们仍在继续寻找太空中最具潜力的研究方向，但究竟将宇宙探测、载人航天、科学研究、太阳系和银河系探索、建造航天飞机和空间站、研究地球特性中的哪些领域作为自己的主要发展方向，至今还没有统一的看法。
但总的来说，美国宇航局对宇宙探索计划的调整应该带来一个好的结果，不仅仅需要恢复发射探测器的计划，还应该发展载人航天技术。2004年，美国总统布什宣布了重返月球、登陆火星的计划。尽管这一计划大受争议，却得到了美国宇航局的欢迎。然而，美国宇航局研究与分析部主任比尔·克莱伯抱怨说，“美国宇航局没有足够的资金来完成所有的计划，其他国家的行星探测计划也同样存在资金匮乏的问题。”
地球大气监测
行动计划
在未来10年内为美国宇航局研制的17颗新卫星提供约5亿美元的经费
建立一个主管地球大气监测的管理机构
全球气候正在以惊人的速度变暖，百年不遇的)灾、水灾等自然灾害侵蚀着我们的生命与财产，这意味着与人类切身利益密切相关的地球正在发生着一系列变化。人类应该密切关注地球的发展状况。
然而，美国宇航局与美国国家海洋和大气管理局对地球的研究不尽人意。早在2005年，美国国家研究委员会就发出警告，如果不对监测大气环境的卫星系统进行补充和完善，就可能存在着卫星系统发生故障的巨大风险，这将对大气环境预报带来极大问题。尽管如此，美国宇航局在过去的5年内仍从地球研究计划的经费中抽走了6亿美元，用于国际空间站和航天飞机的研制。
与此同时，美国国家极轨运行环境卫星系统的建造也因严重超出预算而不得不缩小规模，一些监测全球气温变暖、测量投射到地球上的太阳辐射和从地球表面反射来的红外线的设备建造被迫取消，由此导致20多个地球观测卫星系统在新的卫星替换之前丧失了应有的功能。科学家和工程师希望，过一段时间，这些卫星还能恢复到工作状态。美国宇航局戈达德航天飞行中心气候和辐射部门主管罗伯特·卡哈兰说：“我们可以坚持，但一个新的卫星计划才能解决根本问题，不能等到卫星系统完全失灵了才开始行动。”
如果现有卫星系统在新的替换之前失去功能，就会产生监测数据的断层和不连续问题，也就难以发现地球气候的变化趋势。比如，如果新一代卫星系统发现太阳比先前变得更亮了，那么人们就会怀疑这个数据的真实性，是不是设备出现了问题。从1972年就开始对地球表面进行观测的美国陆地系列卫星已经中断运行多年，美国农业部不得不购买印度的卫星观测数据来监控农业生产，而一些特定的数据，则是其他国家不能提供的。
美国国家研究委员会希望在今后10年内，恢复资金支持来发射17颗用于监测地球上的冰川和二氧化碳的新卫星，以研究冰川和温室气体对大气的影响，加强对气候的预测。美国宇航局戈达德太空研究中心气候学家德鲁·辛戴尔说，但遗憾的是，对地球气候的研究主要由两个部门来完成，美国国家海洋和大气管理局只是观测天气，而美国宇航局只从事科学研究，主要的问题是谁也没有真正从事对地球气候的监测。他建议，政府应该把现有的分散于各部门之间的气候研究与监测项目归口到一个部门，由这个部门专门负责完成。
防止小行星撞击地球
行动计划
使用专门的太空红外望远镜拓宽对小行星的搜索范围，包括更小的天体
尝试可控制小行星移动方向的实验
建立评估小行星可能撞击地球潜在危险的官方系统
我们生活的地球面临着遭受小行星撞击的危险，这样的撞击将给人类带来毁灭性的灾难。观测可能发生的小行星运动，并有效地阻止它们撞击地球，成为当今太空探索的一项重要任务。
与地球大气监测项目一样，防止小行星撞击地球的研究也陷于困境之中。无论是美国还是欧洲空间局，都没有建立防止小行星撞击的系统计划，目前仅有的是美国宇航局“关于太空防御的巡天计划”，这是一项在近地轨道寻找直径大于1公里的小天体的项目，每年耗资400万美元。这样大小的天体与地球相撞，足以造成全球性灾难。然而，对那些能给地球造成局部破坏的小天体，至今还没有进行过系统搜寻，而这类小天体的数量在我们地球周围不少于2万个。但目前还没有一个专门的机构对这样的风险进行评估，并在危险时刻提供预警。当防御技术成熟时，要建立一个有效的防御系统至少需要15年的时间，而美国宇航局目前还没有这样技术，也没有一个完整的计划。
2007年3月，在美国国会的要求下，美国宇航局发布的一项报告称，搜寻直径从100米到1000米范围内小行星的任务将由大口径全景巡天望远镜（LSST）来完成。这样的望远镜可以在未来10年内发现80%的小行星，如果再增加1亿美元的经费，望远镜的寻找效率将达到90%。
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