美国航空航天局2013财年预算申请解读

张扬眉（北京空间科技信息研究所）

2012年2月13日，奥巴马政府向国会提交了美国2013财年预算申请。预算申请中，拨给美国航空航天局（NASA）的预算与2012年相比基本持平，分别约为177.1亿和177.7亿美元。从预算申请的内容看，有以下几点重要变化，一是在科学领域，力保“韦伯”空间望远镜（JWST）的研制费用，同时降低对行星探索，尤其是火星探测的投资；二是继续加强空间技术的开发，包括推进技术、机器人探索技术、电源技术、深空通信技术，以及进入、下降和着陆（EDL）技术等；三是继续重视太空探索领域的发展，稳步推进太空探索系统的开发，包括重型运载火箭—“航天发射系统”（SLS）和“猎户座”多用途乘员飞行器（OMPCV）等，同时重点发展商业航天，对商业航天的投入翻番。

2013财年NASA预算申请文件在航天界掀起轩然大波，各方反应强烈。尤其是科学领域中行星科学的预算从2012财年的15亿美元削减为12亿美元，削减幅度达到20%，美欧合作的“火星探测联合计划”（MEJI）和后续的火星采样返回任务面临搁浅，引起相关利益人员的极力反对。此外，“韦伯”空间望远镜虽超支严重，仍然获得充足的经费保障，预算增幅达21%；空间技术领域的预算涨幅为22%；商业航天获得的预算上涨1倍多；教育领域预算大幅度下滑，削减幅度达26%。

1 NASA 2013财年预算解读

2013财年NASA预算申请总体情况

在奥巴马政府提交的2013财年预算申请文件中，NASA的预算申请也相应揭晓。预算申请文件中，拨给NASA的预算与2012年相比基本持平，为177.7亿美元。主要重点包括：

· 研制重型运载火箭和“多用途乘员飞行器”，最早在2017年进行无人演示验证飞行，2021年进行载人飞行。

· 继续全面利用“国际空间站”，将其作为未来各类载人航天任务和国际合作的平台。

· 继续与美国商业航天界合作，研制安全、可靠、经济的载人飞船和货运飞船，尽快摆脱对他国（尤其是俄罗斯）的依赖。

· 增加科学研究和技术开发领域投资，以提高美国近期和远期的深空探测能力。取消或推迟目前不可负担的高风险项目。

· 继续“韦伯”空间望远镜的研制。

· 放缓火星探测项目的研制，制定远期的机器人火星探测任务和载人火星探测整体战略。

· 加强国际合作，开展自然灾害预警、近地小行星威胁预警、太阳耀斑监测、空间天气监测等活动。

· 开展航空领域尖端技术研究，更加重视飞机的安全性和效率，提高性能，减少对环境造成的影响。

· 通过“科学、技术、工程和数学”（STEM）教育活动，激励美国青少年。

· 改善NASA基础设施，保持NASA活动的可负担性和效率，降低NASA的行政管理成本。

美国拟研制的重型运载火箭—“航天发射系统”示意图

2013财年NASA预算申请及与历年的对比 百万美元

从预算总额看，2013财年与2012财年的预算基本持平，但考虑到通货膨胀因素，预算实际被削减。

2013财年与2012财年NASA分领域预算大致比较如下：

· 科学领域的预算小幅下降3.2%，分别为50.7亿美元和49.1亿美元。但其中行星科学的预算大减，从1.5亿美元减为1.2亿美元，削减约20%；“韦伯”空间望远镜的预算从5.19亿美元涨为6.28亿美元，增加约21%。

· 航空领域的预算变化不大，降幅为3.1%。

· 空间技术领域的预算增加了21.8%，从5.73亿美元增加到6.98亿美元。

· 载人探索领域的预算从37.1亿美元增加为39.3亿美元，增加约6%。其中商业航天的投入由4.1亿美元增加为8.3亿美元，增加了1倍多。

· 空间操作领域预算下降4.2%。

· 教育领域的预算从1.36亿美元降到1亿美元，降幅为26.5%。

· 跨机构支持领域预算下滑约5%。

· 建设、环境保护领域，预算从4.9亿美元增加到6.2亿美元，增幅约为27%。

削减行星科学预算，美欧合作火星项目可能面临搁浅

受2013财年NASA预算申请影响最大的是NASA的火星探测项目。根据美国和欧洲在2009年10月达成的合作方申请文件，双方原本计划在2016年发射1颗用于探测火星微量气体的“示踪气体轨道器”（TGO），以监测火星大气中是否存在气态甲烷；在2018年发射2辆火星漫游车［“火星宇宙生物学探测器－窑藏者”（MAX-C，该任务已取消）和“火星生物学”（Exo Mars）］，搜寻火星上的生命迹象。这2项任务获取的数据，可为未来的火星采样返回任务打下基础。

NASA局长查尔斯·博尔登（Charles Bolden）在宣布2013财年NASA预算申请时特别强调，削减NASA行星探测预算是一项“艰难的抉择”，NASA不得不取消原计划与欧洲航天局（ESA）合作的2016年和2018年“火星探测联合计划”，但将制定一项综合战略，充分利用2018－2020年的发射窗口，进行适度的火星探测。

2013财年预算申请变化金额

美国航空航天局2013财年预算申请变化百分比

博尔登还说：“去年发射的‘火星科学实验室’（MSL）探测器正在飞往火星的途中，计划2013年发射的‘火星大气与挥发物演化任务’（MAVEN）探测器研制进展良好。目前在轨的火星探测器还有‘火星奥德赛’（Mars Od yssey）和‘火星勘测轨道器’（MRO），这些探测器在今后多年内可以向我们提供大量支持火星研究的数据，也可以为奥巴马总统提出的2035年载人火星探测做准备。”

除美欧火星探测项目本身受到巨大影响外，这对一直致力于该项目的NASA科学家和工程师们也是一个“灾难性”的消息。取消项目意味着多年的研究工作半途而废，专家和技术人员壮志难酬。早在2011年9月，NASA科学任务委员会（SMD）副主任爱德华·威勒（Ed Weiler）就因为获悉火星预算将被削减而愤然离职。当时正值NASA成功发射“圣杯”（GRAIL）月球探测器后不久，威勒已经在NASA任职33年，离职无疑是他知悉对于火星项目已无力回天的无奈选择。威勒在离职前说：“火星探测项目是NASA深空探测成就皇冠上的明珠。这样的预算削减是失去理智的，我们怎么能进行如此不成比例的预算削减？这已经不仅仅关于科学任务委员会，甚至已经不仅仅关乎整个NASA，而是关乎我们整个国家。我们是目前唯一有能力将探测器送上火星的国家，怎么可以去削弱这样的能力？”

被砍掉的美国火星探测项目

美国行星协会（Planetary Society）则发表文章明确表示对预算不满，认为NASA在火星探测的道路上渐行渐远，文章还指出，NASA此举将使“带外行星”（木星、土星、天王星和海王星）的探测活动迟滞数十年，至少在未来5年内，美国进行深空探测的步伐将越来越慢，极大影响对地外生命的探测。

此外，与航天产业息息相关的地区尤其是加利福尼亚和德克萨斯州的经济、就业形势也将受到巨大影响。一旦火星项目搁置，NASA相关航天中心、研究所和其他大型航天企业的大量员工可能面临降薪或失业，周边地区的餐饮业、零售业、制造业等也会产生衰退现象。因此奥巴马的2013财年NASA预算申请一提出，就遭到加利福尼亚和德克萨斯州议员的全力反对。

早在几个月前，ESA方面就获悉NASA可能会单方面退出“火星联合探测”计划。未等NASA新预算申请文件宣布，ESA就已开始与俄罗斯进行接触，积极寻求与俄罗斯联合开展火星探测。

美国与欧洲合作研制的“示踪气体轨道器”在轨示意图

拟于2018年发射的美国“韦伯”空间望远镜

“韦伯”空间望远镜超支严重，仍获充足预算

“韦伯”空间望远镜是“哈勃”空间望远镜的接替型号，原计划2011年发射，后推迟到2018年发射。该望远镜的主要任务是观测宇宙大爆炸后期和中期形成的第一批恒星和星系，研究星系的形成和演变，了解恒星和行星系统的形成，探寻生命起源等问题。该项目原本被称为“下一代空间望远镜”（NGST），2002年以NASA第二任局长詹姆斯·韦伯（James E. Webb）的名字命名。1961～1968年，詹姆斯·韦伯担任NASA局长期间，曾领导“阿波罗”计划等一系列美国重大航天项目。

“韦伯”空间望远镜最初立项时预计成本为17亿美元，但近年来一直出现巨额超支现象。2006年NASA评估发现其成本已达24亿美元，最早到2014年才能发射。2008年评估时成本达到51亿美元，2011年评估结果表明，成本已高达87亿美元，至少要到2018年才能发射。

2011年7月，因财政预算紧张、项目超支和管理不善等问题，美国国会众议院拨款委员会投票决定在2012财年拨款法案中终止“韦伯”空间望远镜项目。此举在美国乃至全球引起强烈反应，各方相关人士为争取恢复“韦伯”空间望远镜项目极力呼吁，最终成功挽救了该项目，并在2012财年进一步提高了预算。2011年12月6日，NASA向国会报告，虽然面临总体预算紧缩的局面，NASA仍要利用一切可用资源，保证“韦伯”空间望远镜的成本与进度，于2018年10月发射。

2012财年，“韦伯”空间望远镜获得5.19亿美元研制经费，同比增长9%。并且从2012财年开始，“韦伯”空间望远镜项目在NASA预算总表中作为一个重大专项在科学领域下单独列出，与航天飞机、“国际空间站”处于同一层次，并称NASA“三雄”。

2013财年，“韦伯”空间望远镜的预算进一步提高，同比增幅提高到21%，已达6.27亿美元。相比之下，包括火星探测、小行星探测在内的整个行星探测领域仅有12亿美元预算，足见“韦伯”空间望远镜在NASA未来战略中的地位和重要性。

商业航天预算翻番，稳步推进重型运载火箭和乘员飞行器开发

商业航天是美国进入“后航天飞机时代”之后大力发展的领域。2011年7月8日，美国阿特兰蒂斯号执行最后一次航天飞机任务，长达30年的航天飞机时代正式宣告终结。从此，美国不得不依赖俄罗斯的联盟号载人飞船、进步号货运飞船以及欧洲、日本的货运飞船进行“国际空间站”的载人和货物往返运输，尤其是载人运输只能依靠俄罗斯的飞船。俄罗斯自然也不会放过获利良机。自美国前总统小布什2004年宣布将结束航天飞机计划以来，俄罗斯已多次上涨运送美国航天员的费用，目前价格已经涨到每人6300万美元。

为尽早摆脱在载人和货运方面对他国的依赖，NASA一方面加大对商业航天的投资，联合国内各大商业公司，加紧研制自己的载人和货运飞船，例如太空探索技术公司（Sp ac e X）的“龙”（Dragon）飞船、轨道科学公司（OSC）的“天鹅座”（Cygnus）货运飞船等。另一方面，稳步推进重型运载火箭和“多用途乘员飞行器”的研制，保证其研制资金的稳定，为美国未来的载人小行星探测和载人火星探测做准备。

给予充足资金进行空间技术开发

在2013财年NASA预算申请中，空间技术领域获得了非常充足的预算，将重点发展三大技术，分别为先进行星着陆减速技术、激光通信中继技术以及深空原子钟技术，除此之外，还将发展太阳帆技术、纳米技术等。

NASA首席专家梅森·派克（Mason Peck）在预算申请文件宣布后举行的电话会议上描述了未来发展的理念：“我们正在构想、研发、测试空间技术，而且非常高兴能得到国会和政府的支持来推动这些有价值的空间技术的发展。”

美国国家科学研究委员会（NRC）在2012年2月1日公布的《NASA空间技术路线图与优先级：重塑NASA的技术优势，为空间新纪元铺平道路》报告中指出， NASA未来空间任务的成败关键取决于目前研发的先进技术。虽然多年来NASA有着雄厚的技术基础，但是目前NASA的技术基础优势正在逐步减弱，因此必须制定明确的技术发展目标，加大技术研发投入力度，保持空间技术的可持续发展。

由于总预算限制，权衡分配其他领域预算

在新财年总预算吃紧的情况下，NASA对其他领域预算进行了权衡取舍。重视地球科学的发展，基本保证了地球科学的预算，预算包括了目前在轨的16颗地球科学卫星的运行费用，以及在研的地球科学卫星的研制和发射费用，此外，NASA还将致力于加强气象和气候变化建模能力，从而提高天气预报、自然灾害预警的及时性和准确度等。

教育领域的经费被大幅削减，将通过减少对学生奖学金的发放、提高工作效率、降低运行成本等方法来克服预算短缺的困难。

建设、环境保护领域的预算大增，主要用于NASA各大航天中心基础设施、基础设备的维修和建造、为支持“航天发射系统”和“多用途乘员飞行器”的发射进行的原有发射台的改造、环境保护活动等。

此外，航空、空间运行、跨机构支持、检察长办公室领域的预算分配情况与上个财年相差不大。

“猎户座”乘员探索飞行器（左）和美国在研的“猎户座”多用途乘员飞行器（右）

2 剖析NASA 2013财年预算变化原因和走向

2013财年NASA预算申请一经公布，可谓“几家欢喜几家愁”。预算遭到削减的，全力反对，动用在国会、NASA、新闻媒体或其他相关业界的所有可用资源争取支持，希望出现转机。预算稳定或稳中有升的，表示将继续稳步推进相关技术和领域的发展；预算大增的，喜不自胜。例如，“韦伯”空间望远镜的顾问委员会在预算申请文件公布后，致信国务卿希拉里·克林顿，感谢白宫对项目的支持，并在成功自保之际表示对削减火星项目的担忧，好像并不知道“韦伯”空间望远镜超支的预算有很大一部分来自取消的火星探测项目。

美国2013财年预算是在“手头拮据”的大环境下制定的。目前美国面临严重的财政赤字和政府负债，必须通过降低某些领域的开支和增税达到减赤目的，因此2013财年预算申请文件的重心是“减赤”，削减是全面的，不仅是NASA预算削减，国防开支减幅更大。

载人航天技术开发是NASA技术研发的重中之重，因此此次分配给重型运载火箭、“多用途乘员飞行器”和商业航天的预算非常高。NASA还指出，通过政府与工业界的联合投资，大力发展新型的、低成本的、安全的载人航天技术，可以防止美国国内相关职位的流失，加速美国商业航天界的发展。

此外，由于“国际空间站”继续运行，对其的投入也稳中有升。且在其退役之前，NASA将保持其资金的持续和稳定。

NASA在预算申请文件中指出，人类应进一步更新和发展对宇宙的认识。“韦伯”空间望远镜是替代取得巨大成功的“哈勃“空间望远镜的关键型号。为保持其在空间天文领域的领导地位，2000年美国国家科学院天文和天体物理学调查委员会将“韦伯”空间望远镜项目列为最高优先级项目，2010年的调查更将其作为下一个10年期NASA航天活动的基石。因此，“韦伯”空间望远镜是NASA无论如何也要力保的项目。

至于NASA与ESA合作的火星探测项目被砍，其根本原因并不是因为该项目不重要，而是NASA在美国目前面临严重经济困境下做出的必须保证其他更高优先级任务的“断臂之决”。美国国家研究委员会曾在2011年3月发布的《行星科学2013－2022年10年调查报告》中，将原定于2018年发射的“火星宇宙生物学探测器－窑藏者”火星漫游车任务列为2013－2022年行星科学的最高优先级任务，可充分看出该任务在美国深空探测规划中的重要性。但由于2013财年整个行星科学的预算削减20%，涉及多个项目，包括“火星科学实验室”、“火星大气与挥发物演化”探测器、“奥西里斯-雷克斯”（OSIRISRex）小行星探测器、16个深空探测器的运行、先进斯特林放射性同位素电源的开发、重启钚－238生产等，不到12亿美元的预算实在是杯水车薪。因此削减火星项目实属NASA的无奈之举，而这样的抉择必将对NASA未来的深空探测产生重大而深远的影响。NASA取消了与ESA的火星合作项目后，经过各方的努力和协商，又新增加了2个火星探测项目，包括将在2016年发射的“洞察”（Insight）着陆器和2020年发射的继承好奇号设计的新型火星车，确保美国在火星探测领域的主导地位。

美国“火星宇宙生物学探测器－窑藏者”火星漫游车，该任务已取消

美国将研制“奥西里斯-雷克斯”小行星探测器

美国“凤凰”火星着陆器已结束使命

从NASA预算的分配情况，也可以看出各领域中各个项目的优先级排列顺序和重要程度。由于总预算的限制，NASA只能将发展重心放在一些已开始研制或投入运行的项目上，例如“韦伯”空间望远镜、火星科学实验室、“国际空间站”等，同时发展一些高优先级的、可负担的项目，例如2016年的小行星采样返回任务；放弃或延迟那些“不可负担”的“新任务”，例如取消美欧合作的“火星探测联合计划”和未来的火星采样返回任务。此外，为重拾美国载人和货运往返“国际空间站”的能力，NASA对发展商业航天给予巨大投入，研制可替代航天飞机的载人和货运飞船，力图早日摆脱对他国的依赖。NASA还投入大量资金在重型运载火箭和“多用途乘员飞行器”上，为将来载人登陆小行星和火星做准备。以上提到的预算分配情况无不呼应了奥巴马政府从2010年2月开始的对美国航天发展政策的全面调整，包括放弃投资数百亿美元重返月球星座计划；重新规划低地球轨道（LEO）以远的载人航天任务；从“星座”计划转向空间技术开发；将“国际空间站”作为国家实验室，延长其运行至2020年；支持私营企业参与低地球轨道载人航天事业；重视地球科学等。此次预算申请文件也进一步明确了美国未来载人太空探索的发展目标，即2025年首次将航天员送上小行星，2035年前后人类进入火星轨道并安全返回，随后载人登陆火星。

从2013财年NASA预算申请文件还可以看出，今后美国航天的走向和发展趋势，即在经济、技术可负担的前提下，重心明确地推进各个领域的发展，大力发展商业航天，稳步推进载人探索系统，加强技术研发投入，保持科学领域的领先地位，但在行星科学方面，保持适当的无人火星探测规模，取消或推迟耗资巨大的“旗舰”探测任务，以成本较低的“发现”计划、成本适中的“新前沿”计划和“火星搜索”（Mars Scout）计划中的候选任务为主。

不过，目前奥巴马政府2013财年预算还处于审查阶段。有分析认为，新预算申请文件有太过明显的寻求连任的政治目的，在两党分裂的国会，想要顺利通过并不容易。据路透社报道，占众议院多数席位的共和党已经明确表态将否决该预算申请文件。因此，2013财年NASA预算还存在很大变数。

3 启示和建议

50多年来，美国的航天技术一直处于领先位置，对全球航天发展的影响也是巨大而深远的，其他航天国家多以美国为榜样和目标，争相追赶，NASA制定的航天战略从某些程度上也影响着其他国家航天活动的发展方向。然而， NASA新财年预算再次印证了美国航天战略的不稳定性。由于时常受到政治、经济和其他因素的左右，美国一直未能制定出一项完备的、可持续的航天战略。

以其载人航天为例，美国的载人航天计划并未遵循稳定的发展路线，而是采取跳跃式的发展模式，先后经历了“阿波罗”、航天飞机、“国际空间站”和“太空探索新远景”计划，现任总统奥巴马上台后，又推翻了小布什当政期间的“星座”计划，重新制定了美国未来的航天战略目标。除保留“多用途乘员飞行器”等少量成果之外，之前投入在“星座”计划中大量的财力、人力、物力损失惨重。而此次新预算申请又受到国内经济滑坡的影响，航天发展战略再度发生变化。

此外，NASA在航天项目管理方面也存在很多缺陷，大量项目因评估失误、管理不善，出现超支、进度滞后等现象，一些项目被迫取消，另一些则不断延期或者更改，造成成本上升，效率下降、内部矛盾激化、人员流失率高等负面影响。

美国处于航天发展的前沿，在航天战略制定、管理和推进过程中出现的种种问题，可为具有后发优势的中国提供宝贵的经验教训和启示。能否制定一项适度的、稳定的航天发展战略，对我国航天技术的可持续发展至关重要。同时，我们还应该注重先进项目管理和成本评估方法的开发，在降低成本、提高效率、规范管理等方面提升软实力，利用有限的资金投入获取最高的成本效益，助推我国从航天大国向航天强国转变。