在2011年发布的天体物理十年调查报告中,美国国家研究理事会(NRC)推荐“宽视场红外巡天望远镜”(WFIRST)作为继“詹姆斯·韦伯空间望远镜”(JWST)之后NASA的下一个空间天文旗舰任务,建议的任务成本为16亿美元。但WFIRST的研发工作直至2016年才启动,NASA科学任务部为其设定的经费上限提高至32亿美元。2017年11月22日,NASA公布了外部独立技术/管理/经费评估小组(WIETR)对WFIRST任务的评估报告。报告充分肯定了WFIRST任务的重要科学价值和技术先进性,但同时指出为避免预算超支,影响其他探索任务的开展,NASA必须削减WFIRST的任务规模,并改进其任务管理[1],[2]。
WIETR的建议包括:
(1)协调任务目标与任务经费和其他资源。根据WIETR的评估,在70%置信水平下,目前WFIRST任务所需经费将达39亿美元。一旦NASA将WFIRST的风险分级由B提升至A,任务经费可能还会再增加2.5至3亿美元。有鉴于此,NASA必须开展由上至下的成本-利益分析,以确定是否继续当前的任务需求,并配备相应的经费、制定日程;或将WFIRST的部分任务目标交由其他两项任务进行(暗能量/微透镜系外行星/天体物理学任务,以及系外行星成像/日冕仪);或削减WFIRST核心载荷日冕仪(CGI)以及其他载荷的规模,以实现将WFIRST的任务总成本控制在32亿美元的目标。
(2)为WFIRST制定严格的基线科学目标。不受基线科学目标限制的技术验证会误导科学团队,使其产生不切实际的预期并增加开发的不确定性,从而提高成本增加的风险。评估小组再次建议NASA或是缩减CGI的规模(可节省约4亿美元经费)、或是重新评估满足CGI技术验证目标的最简化结构(如只采用一种日冕仪、一台可变形镜面等),并基于此制定严格、可执行的基线科学目标。
(3)重新审视WFIRST任务风险分级。目前WFIRST的任务风险等级为B,而NASA一直将其战略性任务的风险分级设为A。NASA应重新审视WFIRST任务的各要素,将其风险等级提升为A,并按照可获得的资源水平对任务规模进行相应削减,或者提升任务各要素的鲁棒性(robust),使其尽可能接近A级风险分级的要求。WIETR认为提高风险等级将导致任务成本提高2.5至3亿美元。
(4)改进NASA对WFIRST的管理机制。NASA总部对该任务的管理机制目前处于机能失衡状态,WIETR建议进行如下改进以明晰权责:将WFIRST的中间管理机构划归NASA总部管理(类似JWST的管理结构);将管理部门的权责限制在观察和监督,而不是指导,并吸取JWST的教训,使管理部门保持一定的独立性。
(5)其他建议还包括:在轨维修不在WFIRST任务需求之列,建议精简其规模和复杂度;尽管配备集成场通道(IFC)载荷有望做出特殊的科学发现,但该载荷的研发花费了研究团队的大量精力并将带来超过1亿美元的开销,WIETR对是否需要搭载该载荷持中立态度,建议NASA慎重考虑这一选择;WFIRST的系外行星光谱仪和遮星伞(StarShade)目前面临一系列科学和技术上的难题,WIETR建议NASA慎重考虑是否继续开展相关研究;尽快决定WFIRST任务的国际合作和其他合作。 (王海名)