乔恩·莫尔斯喜欢快速成就大事。在2007年成为美国宇航局天体物理学项目主管后，在不到五年的时间里，他帮助该机构最后一次翻新了哈勃望远镜，并发射了许多新的、非常成功的中型太空望远镜。与此同时，他监督了美国宇航局 SOFIA 机载天文台的首次亮相，并努力恢复了该机构的“探索者”任务计划的资金。一直以来，莫尔斯都设想了该机构光明的未来，在这个未来中，该机构将迅速开发和发射各种具有重大影响的太空科学项目。
到2011年，很明显，这个未来不会像莫尔斯希望的那样顺利和快速地到来。美国宇航局的太空科学工作似乎没有加快速度，反而放缓了，这受到了联邦支出停滞不前以及詹姆斯·韦伯太空望远镜等任务的数十亿美元成本超支的影响。随着一个又一个项目被推迟或取消，并且该机构的未来任务组合缩减，莫尔斯选择离开，离开美国宇航局进入私营部门。
莫尔斯现在是 BoldlyGo 研究所的首席执行官，他与几位其他美国宇航局的资深人士共同创立了该研究所，目的是打破政府对重大太空科学任务的垄断。通过慈善捐款和众筹资金的结合，BoldlyGo 计划在2020年代开始建造和发射两个项目：SCIM，一项火星样本返回任务；以及Astro-1，一种创新的太空望远镜，它将寻找围绕附近其他恒星运行的岩石世界。
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《大众科学》与莫尔斯谈论了他离开美国宇航局的决定、BoldlyGo 的雄心勃勃的计划以及他希望如何彻底改变高边疆的研究。
[以下是经过编辑的对话记录。]
什么是 BoldlyGo？
BoldlyGo 研究所是一个非营利性研究机构，致力于开展尖端的太空科学任务。我与其他几位长期在美国宇航局工作过的人一起成立了它，此前我们意识到美国宇航局由于资源限制而无法开展多少伟大的科学研究。与此同时，在私营部门为大型、令人兴奋的项目筹集大量资金的可能性越来越大。我们相信，有一些引人入胜的太空科学项目可以吸引慈善支持。我们不是要取代美国宇航局。我们在这里是为了扩大蛋糕，增加用于太空科学的资源总量。
“我们不是要取代美国宇航局。我们在这里是为了扩大蛋糕，增加用于太空科学的资源总量。”
你是什么时候意识到这一点的？
美国天文学和天体物理学界每十年都会通过国家研究委员会联合起来，制定一份“十年调查”，这是一份权威报告，优先考虑政府实施的科学目标和任务。当2010年的十年调查发布时，我们花了几个月的时间制定了一项计划，以尽可能多地实现其建议，但这需要申请额外的资金。一位我们与之交谈的高级别预算官员只是笑了笑，说：“别费心了。” 他们不是在冷嘲热讽——他们只是认识到一个基本的事实，那就是我们没有更多的可用资金了。这对我来说是一个关键时刻，当时我意识到事情必须改变。
所以这促使你离开美国宇航局并尝试不同的方法？
就太空科学预算而言，现在的口头禅是“持平就是新高”。好吧，持平不是新高。我们不应该只是夹着尾巴，说：“好吧，我想这就是我们得到的，我们无能为力。” 我认为我们是有能力做一些事情的！
美国宇航局基本上在这个国家对主要的太空科学任务拥有100%的垄断地位，而且长期以来的政策是，美国宇航局的太空科学预算总额是持平的。这意味着由于缺乏机会，许多出色的任务——出色的科学——没有完成。但我们相信，慈善事业的可能性现在已经达到了可以改变这一切的规模。我们不会每年筹集50亿美元——这是美国宇航局的科学预算——但我们可以筹集足够的资金来有意义地增加太空科学的投资组合。如果我们能够通过进行一些负担得起的前沿科学来稍微缓解压力，那么即使预算持平而无法跟上通货膨胀的速度，也可以让美国宇航局更容易专注于只有它才能完成的大型项目。
告诉我 BoldlyGo 计划的任务。
我们已经宣布了两个：SCIM，即火星探测样本采集任务，以及 Astro-1，这是我们未来太空望远镜的占位符名称。目前，我们正在努力为 SCIM 筹集资金，以便在 2020 年夏季发射，并为 Astro-1 在 2020 年代初发射。
SCIM 是一项任务，我们故意在沙尘季节以浅角度飞入火星大气层，并在气凝胶中捕获一些沙尘，然后将其带回地球——所有这些都无需进入轨道或着陆。这建立在之前的任务基础上，例如美国宇航局的星尘任务，该任务在气凝胶中收集并返回了彗星和宇宙尘埃。我们认为，对火星采取这种方法在科学上将是非常有价值的，而且 SCIM 将是我们能够完成的最便宜的样本返回任务。我们可以在分子水平上分析返回的尘埃，以研究火星矿物学和该行星过去的地质过程，我们还可以获得关于尘埃可能对未来人类任务构成危害的信息。
Astro-1 是一架为后哈勃时代设计的太空望远镜。它比 SCIM 处于更概念性的阶段。我们目前计划它拥有一个 1.8 米直径的主镜——哈勃望远镜的镜面为 2.4 米。Astro-1 的设计目的是恢复和增强哈勃望远镜的许多功能，而下一代天文台（如詹姆斯·韦伯太空望远镜和宽视场红外巡天望远镜 [WFIRST]）将不会解决这些功能。这些望远镜针对红外线进行了优化——它们不会像哈勃望远镜那样进入蓝色和紫外线区域。因此，当哈勃望远镜退役时，我们可能会面临在这些波长上的观测空白。我们希望 Astro-1 能够帮助填补这个空白。
“对火星采取这种方法在科学上将是非常有价值的；SCIM 将是我们能够完成的最便宜的样本返回任务。”
因此，一架镜面比哈勃望远镜小的太空望远镜，以及一项收集一些火星尘埃的任务。这些任务是否太微不足道，无法证明它们的存在？
这些是适度的任务，但这并不意味着它们不能具有变革性。我们选择 SCIM 和 Astro-1 是因为每个都采用了创新，可以在经济实惠且避免多年的开发时间的同时，大大提高科学影响力。
我们优先考虑 SCIM，因为它实际上已经有 10 年的技术工作基础，包括一项美国宇航局支持的研究。它的创新之处在于航天器的形状，这允许一种新颖的任务剖面。航天器的形状像一个倒置的冰淇淋锥，因此它可以在火星大气层中飞行，同时保持缓慢滚动以保持稳定性。这使我们无需进入轨道或着陆即可收集样本，这是一个巨大的成本突破，因为大多数人都在谈论通过着陆并在地表以下钻探来进行火星样本返回。这是一个不错的架构，但这将需要数十亿美元，而且你根本无法通过慈善事业来实现。即使美国宇航局也没有承诺这样做；他们而是通过逐步增加的方式进行。
对于太空望远镜，很多人都在推动在韦伯和 WFIRST 之后使用非常大的东西，推动一架镜面至少 10 到 12 米大小的太空望远镜。对于这种规模的东西，你至少要进行 15 年的开发，而且政府是唯一可以负担得起的实体。我们认为，适度的天文台可以更快地完成突破性的科学研究——而不依赖于政府资源，以便美国宇航局可以专注于只有他们才能完成的大事。
Astro-1 的创新之处不在于它的大小，而在于它的离轴光学设计，这意味着它的 1.8 米主镜不会像哈勃望远镜那样被较小的副镜遮挡。人们谈论制造离轴太空望远镜已经超过 15 年了，但它还没有实现。离轴设计增加了收集面积，并减少了污染图像的散射光量。这将使其成为研究附近恒星系统中系外行星的绝佳平台。如果我们获得资金并尽可能快地推进，我们相信 Astro-1 可能是第一个对附近恒星进行大型岩石行星侦察的望远镜——当然是针对气态巨行星。这将是历史性的第一次——以前没有人这样做过。而且它很快就可以从一个适度的设施中诞生。
“Astro-1 可能是第一个对附近恒星进行大型岩石行星侦察的望远镜。”
这些任务的成本是多少？你们可以比美国宇航局用更少的钱完成它们吗？
我们打算通过将商业技术和精简流程应用于这些任务来降低成本。例如，我们打算为我们的运载火箭支付商业价格，而不是政府支付的价格。经历了这件事的两面，通过采用商业方法可以节省大量资金。也有一些方法可以优化每个任务的设计和制造流程，以降低成本，而不会损害可靠性。我们认为，这些类型的项目创新可以为每个任务节省两位数的百分比。
对于 Astro-1，我们已经有了已建成并入轨的商业太空望远镜的例子，例如 DigitalGlobe 的 Worldview-3。这是一个非常先进的 1.1 米天文台，它于去年夏天发射，目的是向下看而不是向上看，从而提供地球的视图。许多相同的商业技术和流程可以应用于 Astro-1。对于更成熟的 SCIM 而言，包括运载火箭成本在内，我们预计它的成本将可靠地低于美国宇航局的“探索”级任务，这是与之最可比的任务级别。
这意味着这些任务仍然需要花费数亿美元。BoldlyGo 计划如何筹集所有这些资金？
我们的目标是为 SCIM 和 Astro-1 进行科学研究，但这两项任务都提供了我们认为可以创造一些收入的独特的东西——例如，SCIM 将带回来的文物，以及 Astro-1 上的专用观测时间。但这些都无法产生足够的资金来支付这些任务的费用。在没有商业产品可销售的情况下，我们毫无疑问需要高端捐赠者——那些热爱科学并希望帮助加速发现的资金雄厚的个人。
但所有规模的捐赠都很重要。例如，我们想为 Astro-1 做的第一件事是组建一个 Astro-1 需求团队，以完善和优化该项目的科学和技术要求。我们称之为 ART。它的费用适中——包括差旅费、会议场地以及最终报告的制作和分发。即使是小额捐款也可以对推动像 ART 这样的项目向前发展产生有意义的影响。
可以肯定的是，这些项目的规模意味着我们无法仅通过众筹来完成所有这些项目，尽管众筹可以发挥作用。我们希望使用众筹作为提高公众参与度的工具，因为人们可以通过非常有趣的方式参与到这些任务中。
比如呢？
好的，对于Astro-1来说，它的大部分观测时间将用于购买或贡献仪器的机构合作伙伴，但我们也希望确保业余天文学家也能获得使用权。
我们希望每年为业余爱好者社区提供大约100个航天器小时的使用时间——这相当于哈勃望远镜上所谓的“大型”项目，在专业天文学家中非常受追捧。所以这不仅仅是获得漂亮的照片；这些时间可以用于各种重要的研究。我们希望业余爱好者参与到我们的规划过程中，以便了解他们作为一个社区希望如何利用这些时间——是整个社区协调进行一个大型的100小时项目，还是进行100个一小时的项目？
我们也希望与Astro-1上的个别科学家建立伙伴关系，他们可以购买项目并获得有保障的望远镜时间，费用大致相当于普通的研究资助。他们可以通过任何他们想要的方式筹集资金——他们可以从他们的研究机构获得，可以通过众筹获得，也可以直接从他们的银行账户里开支票。如果你和几个合作者分别购买了使用权，那么你们可以共享观测时间——突然之间，像哈勃和其他主要太空望远镜那样的大型、多年期项目就可以自然而然地出现。
假设这一切都按计划进行，并且SCIM和Astro-1在2020年代飞行，那么您希望BoldlyGo接下来追求什么？
一旦这种替代的资金模式成为太空科学生态系统的正常组成部分，我们希望继续以建设性的方式增加投资组合，开展高影响力的前沿科学研究。Astro-1只是一个临时的名称，我们希望在发射前更名，但我们希望会有Astro-2和Astro-3，每个都专注于科学上引人注目、技术上可行、公众喜闻乐见且价格合理的项目。而且，在SCIM之后，还有许多其他可能的行星科学项目。我们也对诸如立方体卫星等小型卫星为实现某些类型的低成本调查和探索所提供的机会感兴趣。
现在有许多科学上引人注目、技术上成熟的任务概念，但实际飞行的却很少。由于资源限制，有太多的机会被搁置了。我们渴望改变这种状况，我们很乐意与全球的科学家讨论下一步该做什么。