NASAの惑星間計画は大惨事に向かって進んでいるかも - 深センプラスチックフック株式会社

遅れと予算超過により、多くの人がNASAの野心的な惑星科学計画が限界点に達しているのではないかと心配している

NASAの惑星科学計画は困難に陥っている。先月、NASA長官のビル・ネルソン氏は議会で、宇宙機関の火星サンプルリターン（MSR）ミッションには緊急に2億5,000万ドルの追加資金注入が必要であり、さらに多くの予算の無駄遣いが目前に迫っている可能性があると証言した。 NASAの最優先ミッションの費用が膨れ上がり、宇宙機関の科学予算の他の部分に大混乱をもたらすという数十年にわたる傾向を考えると、これは憂慮すべきニュースだ。すでにMSRの「大きすぎて潰せない」状態は他のNASAプロジェクトにも影響を及ぼしており、さらに深刻な影響がまだ待ち構えているという噂も飛び交っている。このあまりにもおなじみの状況が再び展開されるのを見て、一部の宇宙科学者たちは、来たるべき嵐に対して脆弱なミッションを何とか強化したいと考え、警鐘を鳴らしている。

「私たちは非常に野心的な惑星プログラムを持っています」と、2007年から2008年までNASA科学ミッション総局(SMD)の副管理者を務めたサウスウエスト研究所の惑星科学者アラン・スターン氏は言う。野心的すぎて脆い。失敗に対する回復力がない。」

NASA は現在、太陽系全域で惑星科学ミッションを実施しています。ほんの数例を挙げると、月の周回、火星の探査機やロボットヘリコプターの操縦、宇宙船と小惑星のランデブー、木星の大気の研究、さらには星間空間の端の横断などです。しかし、地平線に迫っている2つの最大のミッション、いわゆる旗艦は、火星の岩石を地球に届ける大胆な取り組みであるMSRと、氷の海に浮かぶ木星の衛星にちなんで名付けられた宇宙船エウロパ・クリッパーであり、宇宙船の兆候がないか調査する予定である。居住性。

これらのミッション、特に MSR は簡単ではありません。MSR は、多くの専門家が複数の主力ミッションを 1 つにまとめたものとみなしています。すでに、NASA の火星探査車「パーサヴィアランス」は、着陸地点周辺でサンプルを収集し、将来の回収に備えて密封された滅菌チューブにサンプルを落としています。現在、NASA とその国際パートナーは MSR の次のステップの計画を固めています。これらには、サンプルの採取、火星の表面からの打ち上げ、帰還輸送船との火星の周回軌道上での合流、汚染の危険を冒さない新しい方法で貴重なサンプルを安全に地球に持ち帰ることが含まれます。これらの偉業はどれもこれまでに行われたことがなく、エラーの余地は非常に薄いです。「すべてがデイジーチェーンで機能する必要があります」とスターン氏は言う。「これらのステップはどれも高価であり、失敗することはできません。そうしないと、デイジーチェーン全体が崩壊し、サンプルを取り戻すことができなくなります。」

MSR の膨大な技術的リスクを管理し、軽減することが、プロジェクトのコスト高騰の主な要因です。 NASAの年間予算からの割り当ては、2億6,300万ドルから2022会計年度には6億5,300万ドル、そして2023会計年度には8億2,200万ドルに増加した。ネルソン氏の議会証言によると、軌道に乗るにはさらに2億5,000万ドルが必要だという。しかし、MSRはまだ正式な承認（NASAがミッションの技術的詳細、コスト、スケジュールのベースラインを成文化するマイルストーン）にさえ達していない。つまり、原則としてまだ検討段階にある。 2016年から2022年までNASAのSMDの副管理者を務めたトーマス・ザーブチェン氏は、「われわれはこのようなことをしたことがないので、驚くべきことがあるだろう。しかし、こうした修正の規模と傾向は、私を心配している」と語る。

NASA の有限な予算は、失敗するには大きくなりすぎたミッションによって不安定になる可能性がある唯一の基本的なリソースではありません。科学者やエンジニアが小規模または初期段階のプロジェクトから引き離され、より緊急性が高いと考えられる大規模プロジェクトのサポートを支援する可能性があるため、宇宙機関の人員も要因です。最近の監査が批判しているように、金額であれ人員時間であれ、そのようなシャッフルは「ピーターからポールへの支払いを奪う」行為に相当する可能性がある。たとえば、パーサヴィアランス探査機の打ち上げ日が近づいたとき、NASA のジェット推進研究所 (JPL) はそのミッションにさらに多くのリソースを投入し、MSR とクリッパーが枯渇したままでした。幸いなことに、これらの努力は、パーサヴィアランスの打ち上げ、着陸、そしてその後の火星での地上作戦の成功を確実にするのに役立ちました。「それは、私たちがそうした選択をしたからです」とズルブチェン氏は言う。「しかし、その後は追いつくのに苦労しました。」 NASAはより多くのリソースをMSRとクリッパーに移す必要があり、プシュケとして知られる金属が豊富な小惑星へのミッションは人員不足となり、最終的には打ち上げ期間を逃すことになった。このような遅延は何年にもわたることが多く、追加費用が発生し、その間ずっと予算の問題がさらに悪化します。「（NASAの）惑星（科学部門）は、すべての問題を前倒しして除雪したため、財政的圧力にさらされている」とズルブチェン氏は言う。

そのプレッシャーを少しでも和らげるために、NASAは最近、ベリタスとして知られる計画中の金星周回衛星の打ち上げ日を少なくとも3年延期した。この決定は多くの金星科学者を激怒させた。ワシントン大学（セントルイス）の惑星科学者ポール・バーン氏は、「NASAは昨年まで予算に組み込んでいた、選ばれたミッションのために資金を強奪している」と語る。「これは[VERITAS]チームが行ったこととは何の関係もありません。これは本質的に巻き添え被害でした。」

そして、旗艦の罪のために苦しんでいるのはNASAの惑星科学部門だけではない。通常、周囲に広がる激しい痛みがあります。たとえば、最近の最も注目を集めた事件の 1 つは、宇宙機関の天体物理学部門の主力ミッションであるジェームズウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) の慢性的なオーバーランに関するものでした。当初は49億6000万ドルの費用がかかり、2014年に打ち上げられると見積もられていたが、代わりにJWSTは100億ドル以上に膨れ上がった予算で2021年に打ち上げられた。当時の超過費用を支払うために、NASAはExoMarsへのすべての参加を終了した。ExoMarsは欧州宇宙機関主導のロボット宇宙飛行プログラムであり、火星への2つの野心的なミッションの派遣を目的としていた（つい最近、NASAはExoMarsへの支援を一部再燃させた）。「当時、ジェームス・ウェッブに多額の資金が費やされていたため、多くのミッションは実現しませんでした」とスターン氏は言う。「あるいは、NASAが資源を見つけなければならなかったという理由だけで、彼らはキャンセルされたか、自分たちには何の落ち度もなく死産したのです。」

しかし、「大きすぎてつぶせない」ということは、科学者、政策立案者、一般の人々が同様にNASAに課す高い野心にとって避けられない必然の帰結かもしれない。このシステム的な効果は、おそらくJPLのモットーである「果敢に挑戦せよ」という言葉に最もよく要約されているだろう。 CEO兼惑星科学研究所所長のマーク・サイクス氏は、NASAのシステムは失敗することが意図されているとさえ主張している。同氏によると、主力ミッションでは、簡単に実行できないタスクを意図的に引き受ける。つまり、コストの見積もりは常に下回るということだ。「現時点（そして歴史的に）、NASAがこれらの旗艦の延長や中止以外に持つ唯一の緩衝材は、他のすべてのミッションと研究プログラムだけであり、NASAはそれらを必要に応じて襲撃されるクッキーの瓶のように扱っている」と彼は言う。

広範な研究者がMSRが同様に惑星科学以外の他のプロジェクトを襲撃するのではないかと懸念しているのも不思議ではない。実際、すでにそうなっています。 NASAの2024年度予算案では、ジオスペースダイナミクスコンステレーション（太陽物理学ミッション）の作業を遅らせ、ハビタブルワールド天文台（将来の天体物理学の主力ミッション）の技術開発を遅らせることが求められているが、これはすべてMSRの高額な価格のためだ。政府機関は、とにかく今のところはそこで止まると言っている。「惑星のポートフォリオに関して言えば、これまでのところ、MSR への資金は惑星の予算に上乗せされて追加されてきました」と NASA の惑星科学部門ディレクター、ロリ・グレイズ氏は言います。「したがって、現時点では惑星ポートフォリオの他の部分から取り入れる必要はありません。」

しかし、多くの惑星科学ミッション内で多くの不可解な動きがありました。ベリタスは遅れています。冥王星の初めての詳細な眺めをもたらした探査機ニューホライズンズは、惑星科学部門から太陽物理学部門に移管され、新しい天文測定や観測を行うミッションの「延長」段階を効果的に短縮した。ほとんど調査されていない太陽系の外縁にある氷天体がさらに観測される可能性がある。 NASAはまた、宇宙機関の惑星防衛活動の一環として、地球近傍の小惑星を検出するために設計された宇宙望遠鏡NEOサーベイヤーへの資金も削減した。同庁は、土星の氷の衛星タイタンの極寒の空を飛行することを目的とした巨大な原子力動力のクアッドコプターであるドラゴンフライ計画に部分的な資金を提供しただけだった。 DAVINCIとして知られる別の金星ミッションの打ち上げ時期が延期されたと、ゴダード宇宙飛行センターのDAVINCI主任研究員であるジェームズ・ガービン氏が認めた。そして一部の科学者は、MSRのオーバーランにより、探査機キュリオシティなどの他の火星ミッションも危機に瀕すると推測している。「開発中のミッションや飛行中、回転中のミッションでリスクのないものはありません」とサイクス氏は言う。

ただし、Glaze にはこれらすべての変更についての説明があります。ベリタスのような本当の遅延は、MSRのオーバーランによって引き起こされたのではなく、むしろ新型コロナウイルスのパンデミックによって引き起こされたものであり、ヨーロッパ・クリッパーやプシュケなどのミッションの準備に新たな非効率性が生じ、それを計画に吸収する必要があったと彼女は言う。予算。さらに、NASA はインフレの上昇、コストの増加、サプライチェーンの極度の逼迫を考慮する必要に迫られています。最後に、彼女は、ミッションがまだ確認に達していないため、MSRはまったくオーバーランを経験していない、と主張する。「実際にはまだ予算を設定していないので、コスト超過などということはありません」と彼女は言います。

しかし、NASA がすでに数億ドルを費やしていることを考えると、サイクス氏は同意しません。「グレイズの声明は現場の事実と一致していません」と彼は言う。「これがNASAのやっていることだ。彼らは言葉をもてあそび、お金を割り当てられるようにお金をもてあそび、批判を抑え込もうとするために物事を闇に隠しているのだ。」

そして、たとえMSRが他の惑星プログラムに手を出し始めていないとしても、NASA自体は明らかにこれが時間の問題かもしれないことを認めているようだ。宇宙機関は予算案の中で、「火星サンプルリターンの費用は予算に示されている例年のプロファイルを超えて増加する可能性があり、その場合は他の科学活動への資金を削減するか、このミッションの詳細を検討する必要がある。」と述べた。このため、NASA は現在の計画を評価する独立した検討委員会を設立しています。これは本質的に、NASA がコミットメントを行う前に最終チェックと、ある種の軌道修正を行う最後のチャンスを提供するものです。「惑星科学ポートフォリオの他の何かに影響を与えたくないのです」とグレイズ氏は言う。「しかし、予算は決まっているということを忘れないでください。ですから、すべてのバランスを取る必要があります。そして、それが私たちの課題です。これらすべての優先事項のバランスをどのように取るかに取り組むのです。」

まさに「果敢な挑戦」です。 Planetary Society の宇宙政策責任者である Casey Dreier 氏は、今年だけでさらに 2 億 5,000 万ドルが必要となるため、ベリタスを NASA の予算に戻すことはまったく困難になるだろうと指摘しています。そして、米国の惑星科学コミュニティの代表的な希望リストのトップにある一刻を争う天王星探査機などの他のミッションは、おそらく決して日の目を見ることはないだろう。「最も遅らせやすいミッションは、まだ始まっていないミッションです」とドライアー氏は言う。

このような付随的損害を避けるために、スターン氏は、NASAが一時停止してミッションのアーキテクチャを再考するか、外国のパートナーが予算負担を軽減するためのリソースを提供できるかどうかを確認することを提案しています。サイクス氏は議会へのより大きな介入を念頭に置いている。「NASAは自分たちが何をしているかについてまったく透明性を持っていません」と彼は言う。「議会はNASAに対して、ミッションごと、プロジェクトごとに、過去1年間にどのような遅れが生じたのか、どのような予算調整が行われたのかを明らかにするよう要求する必要がある。」彼らは他のプログラムを保護する必要がある、さもなければ、放射性降下物は単に惑星プログラムがほとんど残っていないことを意味するかもしれない、とサイクス氏は付け加えた。「アメリカの納税者とこの機関の科学者は、すべてをMSRの祭壇に捧げた結果として苦しんでいる」と彼は言う。

透明性が不十分だという主張に対し、NASAの広報担当者は、NASAがベリタス、ニューホライズンズ、その他多くの惑星科学ミッションの計画について「オープンに投稿し、報告している」と述べた。特に広報担当者は、NASAが過去1年間に、惑星科学諮問委員会、コミュニティフォーラム、「タウンホール」イベントなどへの複数の公開プレゼンテーションを通じてその計画を伝えてきたと指摘している。

これは、多くの科学者が MSR の可能性に興奮していないということではありません。MSR の結果が教科書を書き換える可能性があり、おそらく地球外生命体の最初の説得力のある証拠を提供する可能性さえあるからです。「これらのサンプルは、文字通り何千人もの科学者によって今後数十年にわたって研究されることになるでしょう」とJPLの現所長、ローリー・レーシンは言う。しかし、どのくらいの費用がかかるのでしょうか？「火星はその秘密を簡単には手放しません。それが何年もの間、その秘密でした」とドライアー氏は言う。「問題は、科学界がこのミッションに対して、文字通りの資金とその他の機会の両方の観点から、どのような代償を払う用意があるのかということだろう。」

編集者注記 (2023 年 5 月 11 日): この記事は、NASA 広報担当者からの透明性が不十分であるという申し立てに対する回答を含めるため、投稿後に編集されました。この文章は、NASAのDAVINCIミッションの現在の名前と最後から3番目の段落のコメントの帰属を修正するために5月11日に以前修正されていた：アラン・スターンではなくマーク・サイクスが他のプログラムを保護する必要性について語り、次のように述べた。アメリカの納税者とこの機関の科学者は、すべてをMSRの祭壇に捧げた結果として苦しんでいる。」

シャノン・ホールロッキー山脈を拠点とする受賞歴のあるフリーランスの科学ジャーナリストです。彼女は天文学、地質学、環境に関する執筆を専門としています。クレジット: ニック・ヒギンズ

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