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戰略規劃階段
空間科學任務生命周期的起點是戰略規劃階段。為了確保科學產出的最大化,需要通過戰略規劃確定最重要的科學前沿,并在科學界形成共識,再以此征集任務建議。戰略規劃一般由政府委托的專業性總體管理機構負責組織。
國外空間科學任務戰略規劃特點
美國的空間科學任務一般由美國國家航空與航天局(NASA)委托美國國家科學院(NAS)來組織戰略規劃,其具體責任部門是?NAS?的空間研究委員會(SSB)。NAS/SSB?每?10?年組織?1?次空間科學各分支學科領域的規劃研究,其研究成果以“十年規劃”(Decadal Survey)的形式出版。“十年規劃”對重大科學前沿進行討論,并提出優先支持領域的建議。NASA?在實施科學任務時以“十年規劃”為參考,分為旗艦類大任務、科學家領導的探索類任務、大學可以承擔和執行的小型任務。
歐洲的空間科學任務由歐洲航天局(ESA)委托其空間科學咨詢委員會(SSAC)組織論證,并出版中長期的發展規劃。在?20?世紀?90?年代出版的《地平線2000》(Horizon 2000)中,對歐洲?1990—2010?年的空間科學任務進行了規劃。該規劃中除了對各分支學科予以相對平衡的任務安排之外,最主要的就是考慮了重要學科前沿和歐洲研究力量的優勢。2000?年以后,ESA?新一輪的空間科學規劃研究的產出形式是出版了《“宇宙愿景”計劃》(Cosmic Vision),將科學任務的研究主題規劃到了?2025?年。ESA?的科學任務分為重大任務(L)、重要任務(M)和小型任務(S)3?個級別,以及通過國際合作的搭載任務。
美國和歐洲這兩種規劃形式的共同點有?2?個:①廣泛發動科學界開展討論,參與度高,科學發展態勢的判斷思路來源于自下而上的建議和討論,并達成共識。②瞄準空間科學各分支領域的重大科學前沿,如空間天文領域瞄準宇宙起源、黑洞、暗物質與暗能量、引力波、系外行星;空間物理(空間等離子體物理)領域瞄準太陽爆發、行星際?CME?傳播、地球空間動態特征等空間天氣核心要素;空間地球科學領域瞄準全球變化,等。
但是美國與歐洲在戰略規劃階段的管理也有所不同,各有特點。比如美國的“十年規劃”周期比較短,較難制定長遠的規劃。但其優勢在于調整容易,比較適合安排短、平、快的項目,瞄準學科發展的熱點盡快布局。為了避免?10?年內出現變化無法調整,近年來?NASA?又在?10?年中增加了中期評估,用來做出必要的調整。ESA?戰略規劃的特點是周期長,一般安排?15?年甚至更長,同時需要平衡各分支學科和成員國的意見。因此也帶來了一些不可避免的弱點,比如緊跟學科變化和發展的新任務很難進入規劃,相對投入較少的成員國的意見往往被忽視等。實際情況是,美國的空間科學任務往往顯得貼近科學前沿,而歐洲的空間科學任務往往更重視重大基礎和輕易不能突破的重大科學問題。由于重視了學科平衡以及多數科學家(往往來自成員國中投資較大的國家)的意見,ESA?科學任務產出的質量往往平平,但是其產出的數量往往較高。