在搁置了近 14 年之后,美国宇航局 (NASA) 建造的一艘地球监测飞船终于准备起飞。
深空气候观测站 (DSCOVR) 计划最早于 1 月 29 日发射,它将从 150 万公里的距离不断观测地球的阳光照射面。它将跟踪每日天气模式和季节性植被变化,监测大气污染,并对地球向太空释放的能量进行迄今为止最精确的测量——这些数据对于改进全球气候模型至关重要。
DSCOVR 的复活归功于人们对最初的次要任务的重新关注:监测空间天气。该探测器将从太阳和地球之间引力相互抵消的点,能够探测到正在逼近的太阳风暴——带电粒子和强大辐射的爆发,这对宇航员、轨道卫星和地面电网构成威胁。美国空军对这类风暴很感兴趣,他们正在资助该卫星的发射,而美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 将负责运行该卫星。
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DSCOVR 是美国前副总统阿尔·戈尔的创意。他设想一个探测器可以传送地球被照亮一面的实时图像,并可以在线观看。正如“阿波罗 17 号”宇航员拍摄的著名地球“蓝色弹珠”照片启发了人们一样,戈尔在 1998 年表示,DSCOVR 将“唤醒新一代对环境的关注,并教育全球数百万儿童”。
在国会中,对戈尔持批评态度的议员——尤其是那些对他的环保倡导持怀疑态度的共和党人——认为这些是挑衅性言论。这项任务只不过是“一个价值数百万美元的屏幕保护程序”,佛罗里达州共和党众议员戴夫·韦尔登说道。它得到了一个不讨人喜欢的绰号“GoreSat”。
“科学最糟糕的事情莫过于被卷入政治,”在加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯海洋研究所工作的退休气候科学家弗朗西斯科·瓦莱罗说道,他曾领导该卫星最初的地球科学团队。“我们就是这样发生的。”
尽管戈尔的意图是使该项目主要用于教育目的,但美国宇航局通过征集社区提案制定了一个互补的科学任务。瓦莱罗中标的方案是一个测量地球反射回太空的辐射量的探测器,这对于理清影响地球气候的复杂过程至关重要。例如,云一直是气候模型中的一个长期难题,因为它们既反射入射的阳光,又吸收向外散发的热量。瓦莱罗提出了两种仪器:一种名为 EPIC 的相机,用于拍摄云层和其他影响气候的因素(如污染、火山灰和季节性植被);以及一种名为 NISTAR 的辐射计,用于测量来自地球的能量。
目前对地球能量平衡的估计依赖于将来自轨道卫星的数据条拼接在一起,但 DSCOVR 将观测到整个地球的阳光照射面。美国宇航局兰利研究中心位于弗吉尼亚州汉普顿的气候科学家帕特里克·明尼斯表示,它应该可以将地球辐射预算的估计误差降低至 1.5%——比目前的测量值提高了两倍以上。目前负责这项任务。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的任务项目科学家亚当·萨博表示,这不会是最终结论,但 DSCOVR 将对气候模拟提供很大帮助。并且,它将通过每隔几个小时在线发布地球快照,部分实现戈尔的最初愿景。
政治科学
尽管 DSCOVR 的原始预算为 5000 万美元,但最终超支至约 1 亿美元,它的建造速度仍然相对较快且便宜。美国宇航局于 2000 年完成了建造,计划在航天飞机上发射该飞船。
2001 年 1 月,乔治·W·布什在争议性选举中击败戈尔后成为总统。不久之后,该任务从美国宇航局的航天飞机飞行计划中撤出。官方原因是,长期延误且预算超支的国际空间站的建设需要更高的优先级。
但这并没有阻止人们对政治动机的猜测。“是谁杀死了 DSCOVR?” 成了太空圈子里的一种沙龙游戏。加拿大温哥华气候网站 DeSmogBlog 的记者米切尔·安德森引用了一位不愿透露姓名的美国宇航局消息人士的话说,布什的副总统迪克·切尼下达了命令;其他人则认为,这是总统本人。
实际上,航天飞机拥挤的发射计划是最大的障碍,在做出决定时,美国宇航局地球科学部门负责人加塞姆·阿斯拉尔说道。但他补充说,该项目已经变得“被玷污”,阻止了私下里同情的政治家和美国宇航局本身给予公众支持。“如果说气候科学的政治不是一个因素,那是不诚实的。它确实是一个因素。”
2001 年 11 月,由于看不到发射时间,国会批准了 100 万美元用于将 DSCOVR 存放在戈达德。如果不是 NOAA 和空军的空间天气预报员的兴趣,它可能一直会留在那里。2008 年,他们正在寻找廉价替代美国宇航局老化的先进成分探测器,该探测器一直在 DSCOVR 应该占据的同一太空位置进行预报。当年 10 月,国会命令美国宇航局制定一项关于 DSCOVR 复兴的计划,经过一系列测试后,它开始资助 NOAA 在五年内花费 1.05 亿美元翻新和运行该飞船。
对于戈达德的大气科学家和 EPIC 仪器科学家杰伊·赫尔曼来说,延迟有一个一线希望:翻新显示 EPIC 存在制造缺陷,该缺陷会导致杂散光进入,并可能破坏其对地球的成像。延迟给了足够的时间来研究问题并进行纠正。“所以在某些方面,”赫尔曼说,“我很高兴它没有在 14 年前飞行。因为它可能会令人尴尬。”
本文经许可转载,首次发表于2015 年 1 月 14 日。