NASA成本最低的任务科学回报最少

一项对美国国家航空航天局（NASA）各项任务的全面分析表明，其成本最低的航天器很少带来突破性成果。这引发了人们的质疑——因为在预算压力下，该机构正考虑更多地依赖低成本任务。相关分析报告近日在2026年国际行星探测器研讨会上公布。

2025年3月，美国直觉机器公司的IM-2着陆器在月球着陆后侧翻。图片来源：直觉机器公司

据《科学》报道，太空倡导组织“行星协会”的研究人员分析了NASA在1994年后发射、在2023年前开始科学观测的90项科学任务，这些任务涵盖天体物理学、日球物理学和行星科学领域。他们将这些任务经通胀调整后的生命周期成本与其科学产出进行了对比，科学产出以被引用超过100次的论文数量为衡量标准。

研究发现，成本最高的任务通常产出了最多的高被引论文。而成本低于1亿美元的任务产出的此类论文寥寥无几。事实上，所有成本低于这一门槛的NASA行星科学任务均未发表任何高被引的科学成果，这表明许多航天器都以失败告终。

行星协会的行星地球科学家Ari Koeppel表示，这些发现反映了在空间科学前沿取得发现所需的巨大成本。“这需要真正重大的技术突破，仅靠低成本任务是无法实现的。”

报告的另一个重点是分析“科学产出时间”，即从项目立项到取得重大科学成果所需的时间。尽管NASA耗资10亿美元或以上的旗舰任务往往能带来里程碑式的发现，但其漫长的研发周期使科学成果产出推迟了多年。研究表明，NASA耗资2.5亿至7.5亿美元之间的中型任务，在成本、可靠性、科学产出和速度之间实现了平衡。这些任务的“科学产出时间”最短，平均仅需6年。

近年来，NASA推出了“行星探索小型创新任务”（SIMPLEx）和“商业月球有效载荷服务”等低成本计划，这些计划通过接受更高风险并采用未经严格测试的“现成”技术来节省资金。然而，每个计划中都有许多任务失败了。NASA前首席科学家Jim Green表示，这是与私营企业合作过程中的阵痛。

最新的SIMPLEx任务“ESCAPADE”将很快成为另一个测试案例。2025年，这项耗资7900万美元的任务发射了一对小型航天器，目前它们正飞往火星。一旦进入轨道，它们将对火星大气进行研究。ESCAPADE首席研究员、美国加州大学伯克利分校的行星空间物理学家Robert Lillis表示，现在评判低成本任务的科学潜力还为时过早。“为将成功概率从90%提高到99%，预算值得增加3倍吗？”他说，“我认为这正是ESCAPADE试图解答的问题。”

行星协会的行星科学家Britney Schmidt补充道，一些前沿目的地，例如太阳系外层的卫星，可能超出了低成本任务的能力范围，这也是其科学回报有限的另一个原因。