卫星计画的延迟,可能殃及气候的研究与预测。
撰文╱蔡宙(Charles Q. Choi) 翻译/蔡雅铃
诸如警告卡崔娜飓风将侵袭何处的长期天气预测,倚赖的是绕极卫星提供的资料。它们取得的不只是地球南北两极的详细资料,还包括在它们底下转动的世界,差不多就是地球表面所有的点。替换老旧的美国军用与民用卫星群的计画,目前岌岌可危,预算超支30亿美元,而第一颗替换的卫星发射时程,进度更足足落后三年之多。
现今绕极卫星的维修,分别由美国海洋暨大气总署(NOAA)及美国国防部两个机构负责,每个机构两颗。1994年,美国决定建立国家绕极运作环境卫星系统(NPOESS),以满足这两个机构加总的需求。这个整合型计画的六颗卫星,将装载14种仪器,约为军用或民用绕极卫星的两倍,而且可以省下18亿美元。
2002年,美国将卫星合约给予诺斯洛普格鲁曼公司(Northrop-Grumman)之时,原本预定要在今年5月试射装载四种仪器的测试卫星,在 2008年6月展示第一颗功能完备的替换卫星。然而,由美国航太总署(NASA)监督测试的卫星,发射日期已经延期至2009年4月,替换卫星更推迟至 2012年,NOAA与国防部官员2005年11月在众议院科学委员会证实了这件事。「现在事情很明白了,各个决策的订定所参考的相关科技困难度的分析,几乎从一开始就太少了。」委员会主席纽约州众议员波勒(Sherwood Boehlert)在听证会时说。
诺斯洛普格鲁曼公司表示,大部份的延误与费用的增加,肇因于卫星感应器各式各样的问题,特别是配备红外线相机的可视红外成像辐射仪组(VIIRS),本来是用来收集云的影像以及探测海洋的表面温度。诺斯洛普格鲁曼公司现在的说法是,他们原本以为VIIRS的开发,应该不会像后来演变的这样困难,因为 VIIRS在各方面,都是根基于原本就存在的仪器。
美国政府以及承包商双方都不能即时体认与解决问题,政府审计局的官员包能(David Powner)在听证会上如此陈述。他还说,卫星计画的领导主管在核定几项重大决策时,通常都是迳行选择,而不是做更深入的分析与探讨。
为了让计画回到正轨,NOAA、国防部和NASA雇了一位新的计画整合经理。除此之外,建造VIIRS的下游厂商雷神公司(Raytheon),也换掉了制造仪器的整个团队,而诺斯洛普格鲁曼公司也加强了对下游厂商的监督。为了节省时间及金钱,NOAA的主管劳坦巴克(Conrad C. Lautenbacher)说,卫星上的感应器可能会删去一部份。不过由航太公司(Aerospace Corporation)主导的独立审查结果认为,不论计画有什么变动,都至少会有大约10亿美元的超支。众议院的科学委员会也忧心,此计画会因为其跨机构整合的性质,而让问题变得不易解决。
替代方案还是有的,但并不完美。军事卫星或许可以撑过2012年,虽然它们不能提供NOAA天气预报模式需要的所有资料。NASA的研究卫星或长期的高空飞行也可以帮上忙。劳坦巴克说,工程人员可以强化测试卫星,它们获得的资料量是功能完备卫星的93%。工程人员也可以让NOAA现有绕极卫星的飞行期,超过平均堪用四年的生命期。欧洲的卫星也是选项之一,如果它们可资利用,而且产生的资料格式与美国的天气预报模式能够相容的话。
这个计画的修正方案应该在今年春天就能完成,同时NOAA和国防部分别会在2007年12月及2011年10月,发射他们最后一颗原本的绕极卫星。如果 NOAA的卫星失败了(毕竟大约每10颗卫星,就有一颗在发射过程之中或者之后会失败),那么美国民用绕极卫星的运转,将要忍受至少四年的空窗期。那颗卫星也许特别容易失败,因为承包商洛克希德马丁公司曾经意外将它摔落,而造成严重的损坏。
这样的空窗缺口可能很严重,科罗拉多州波尔德市的大学大气研究公司总裁安西斯(Richard A. Anthes)解释:「这在飓风登陆地点的预报上,误差范围可能由几十英里变成几百英里。」
【本文转载自科学人2006年3月号】
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