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我國空間科學(xué)發(fā)展的思考和建議

發(fā)布時間:2022-09-05 16:30:21  |  來源:中國網(wǎng)·中國發(fā)展門戶網(wǎng)  |  作者:顧逸東  |  責(zé)任編輯:楊霄霄

中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  我國空間科學(xué)已取得一批重要成果,一些重點方向有所突破,具備了一定的國際競爭力,但畢竟起步較晚,基礎(chǔ)不夠雄厚,目前處于關(guān)鍵發(fā)展階段。面對以美國為主、歐洲等國家和地區(qū)合作推動的國際新一輪空間科學(xué)計劃和新發(fā)展態(tài)勢,我國空間科學(xué)要進入國際前沿,任重而道遠,必須清醒認(rèn)識我國與國際先進水平的差距,深入分析問題和原因,從根本上采取措施,提高水平,做長期艱苦的努力。

存在的問題

空間科學(xué)支持力度不足。長期以來我國空間科學(xué)活動規(guī)模小,投入不足,從2015年起雖有顯著提升,但與我國航天活動整體規(guī)模相比仍相當(dāng)不平衡。2015—2021?年底我國共實施226次航天發(fā)射(全球占比?30.75%),其中空間科學(xué)相關(guān)發(fā)射次數(shù)約?5%(含科學(xué)衛(wèi)星、月球與火星探測器),期間我國空間科學(xué)經(jīng)費投入僅約全球的?3%—5%,在軌科學(xué)衛(wèi)星數(shù)量為全球的?9.6%,尚未建立完整的科學(xué)衛(wèi)星系列;載人航天、月球和深空探測等國家科技重大專項中的空間科學(xué)經(jīng)費比例也遠低于國際平均水平,前期研究、地面實驗、仿真和數(shù)據(jù)分析等投入低,支持渠道匱乏。

與國際先進水平差距顯著。2011—2020?年我國空間科學(xué)論文數(shù)量年均增長率較高,總發(fā)文量從?2017?年開始穩(wěn)居世界第二,但論文篇均被引頻次在發(fā)文數(shù)量前10位國家中排名墊底;2011—2020?年中國作者發(fā)表論文采用我國自主任務(wù)數(shù)據(jù)的僅占?20.5%(2000—2011?年該數(shù)字為?5.2%),且迄今尚未產(chǎn)生有重大科學(xué)影響、國際同行公認(rèn)的成就。我國空間科學(xué)隊伍規(guī)模小,一些重要領(lǐng)域(如空間天文、月球與行星科學(xué)等)的研究人員數(shù)量僅為美、英等單個國家的十分之一。分析更深層次的要素,我國在科學(xué)領(lǐng)軍人才數(shù)量和國際影響力、基礎(chǔ)研究積累、科學(xué)認(rèn)知水平、技術(shù)和方法原創(chuàng)力、任務(wù)經(jīng)驗積累、開放學(xué)術(shù)氛圍、國際化程度等方面尚有巨大差距。

空間科學(xué)的戰(zhàn)略地位

我國空間科學(xué)發(fā)展滯后的根本原因之一,是對基礎(chǔ)研究重視不夠,對空間科學(xué)重要性認(rèn)識不足,這是發(fā)展理念問題。空間科學(xué)屬基礎(chǔ)研究,需要較大投入,但往往存在“不那么重要和緊迫”“錦上添花”等錯誤認(rèn)識,與空間任務(wù)相比處于弱勢地位。近年來科技界和領(lǐng)導(dǎo)層高度重視基礎(chǔ)研究對解決“卡脖子”問題和作為技術(shù)創(chuàng)新之源的重要性,無疑是正確的。從更宏觀的科技發(fā)展和人類文明進步歷史看,近代技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革都是由科學(xué)革命引發(fā)的。17?世紀(jì)以來的經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)、數(shù)學(xué)、進化論等構(gòu)建了近代科學(xué)體系并奠定了現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ);20?世紀(jì)初以量子論、相對論為核心的科學(xué)革命,造就了近百年來的科技繁榮和新興產(chǎn)業(yè)。科學(xué)進步永無止境,面對未來可能的科學(xué)革命,我國不能無所作為,而應(yīng)當(dāng)為人類作出更大貢獻,并為我國當(dāng)前和未來科技、產(chǎn)業(yè)發(fā)展積淀深厚的科學(xué)基礎(chǔ);造就探索未知、求真溯源、開放理性的科學(xué)精神,使我國空間科學(xué)發(fā)展根深葉茂,行穩(wěn)致遠,這應(yīng)是建設(shè)科技強國的深度內(nèi)涵。

愛因斯坦曾指出:“未來科學(xué)的發(fā)展無非是繼續(xù)向宏觀世界和微觀世界進軍”。空間科學(xué)鏈接了宇觀和微觀研究的前沿,包括挑戰(zhàn)現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的暗物質(zhì)性質(zhì)、暗能量本質(zhì),極端宇宙的物理規(guī)律,并涉及太陽系和地球演化、生命起源與本質(zhì)等基本問題,可能推動新科學(xué)革命。空間科學(xué)還延伸到利用空間特殊環(huán)境的重要應(yīng)用基礎(chǔ)研究,領(lǐng)域廣闊,充滿發(fā)現(xiàn)機遇,各大國將其視為空間時代的大科學(xué)和戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域。空間科學(xué)應(yīng)當(dāng)作為我國基礎(chǔ)研究的重點突破口之一。

我國正在向建成科技強國、航天強國的目標(biāo)邁進,空間科學(xué)是其中突出的短板,要進一步加強空間科學(xué)、空間技術(shù)和空間應(yīng)用的全面協(xié)調(diào)發(fā)展,將提高空間科學(xué)地位作為航天科技領(lǐng)域的重點任務(wù),獲取重大成果,實現(xiàn)跨越發(fā)展。空間科學(xué)挑戰(zhàn)極限和不斷超越的需求,也將成為空間技術(shù)向更高水平發(fā)展的不竭動力。

空間科學(xué)規(guī)劃和預(yù)算

高水平的長期規(guī)劃、穩(wěn)定的預(yù)算,這兩個頂層要素是我國空間科學(xué)長期穩(wěn)定高水平發(fā)展的保障。

制定國家空間科學(xué)規(guī)劃

空間科學(xué)面向科學(xué)前沿,高風(fēng)險、高回報,必須長期規(guī)劃,深厚積累,組織定向基礎(chǔ)研究,精心實施。國際上成功的經(jīng)驗表明,獲得重大成果的空間科學(xué)項目往往經(jīng)歷十幾年至二十幾年的科學(xué)準(zhǔn)備、技術(shù)突破和研制試驗,或經(jīng)歷幾代空間任務(wù)的積累提升。我國不少空間科學(xué)項目準(zhǔn)備時間短,存在諸多薄弱環(huán)節(jié),或主要追求技術(shù)成果,影響科學(xué)產(chǎn)出。目前,我國空間科學(xué)規(guī)劃分散在各部門和各專項,各抓一面,分段規(guī)劃,主要是推出項目,缺乏長期戰(zhàn)略、頂層規(guī)劃、能力建設(shè)、配套措施和資源統(tǒng)籌,也存在爭經(jīng)費、“保地盤”等因素干擾。要改變這種分散局面,發(fā)揮國家戰(zhàn)略科技力量主力軍作用和高校等各方面積極性,制定統(tǒng)一和長期、持續(xù)的國家空間科學(xué)規(guī)劃,形成國家“一盤棋”。

規(guī)劃應(yīng)堅持科學(xué)導(dǎo)向和重大科學(xué)產(chǎn)出原則,發(fā)揮科學(xué)家的核心作用,廣泛征集建議;結(jié)合戰(zhàn)略科學(xué)家隊伍,不斷研究重大科學(xué)問題和前瞻發(fā)展趨勢,凝聚科學(xué)界共識,及時響應(yīng)最新動向,提出科學(xué)方向、發(fā)展路徑、優(yōu)先分級、任務(wù)指南。規(guī)劃應(yīng)包括空間科學(xué)各領(lǐng)域,如深空探測是研究月球和行星科學(xué)的主要途徑,是空間科學(xué)的組成部分,不宜單列;空間地球科學(xué)的研究性質(zhì)突出,與各類對地觀測業(yè)務(wù)衛(wèi)星的目標(biāo)和手段不同,應(yīng)在空間科學(xué)規(guī)劃中包括;空間生命科學(xué)和微重力科學(xué)在空間規(guī)劃中應(yīng)得到重視,不能完全依靠其母學(xué)科規(guī)劃。規(guī)劃周期至少?10—15?年,近中遠結(jié)合,定期滾動迭代。

規(guī)劃應(yīng)全面部署基礎(chǔ)能力提升,制定具體計劃加強空間科學(xué)各方向的研究基礎(chǔ)、學(xué)科布局和人才培養(yǎng),落實重要研究設(shè)施的建設(shè)運行,部署新一代重要探測技術(shù)攻關(guān),提出重要政策措施和國際合作戰(zhàn)略。

要建立有效的跨部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制,在國家空間科學(xué)規(guī)劃指導(dǎo)下理順分工職責(zé),從科學(xué)任務(wù)概念的研究、預(yù)先研究、技術(shù)攻關(guān)、工程研制、在軌運行、研保條件、科學(xué)應(yīng)用和數(shù)據(jù)系統(tǒng)、軟件工具開發(fā)、數(shù)據(jù)分析研究,到成果產(chǎn)出和轉(zhuǎn)化的全鏈條形成完整的支持體系。

建立穩(wěn)定的空間科學(xué)預(yù)算

發(fā)展空間科學(xué)需要增加投入,投入比例是政策的具體體現(xiàn)。近?20?年國際上主要國家航天局總預(yù)算年均約?370?億美元,其中直接空間科學(xué)預(yù)算占比?27%,年均約?100?億美元(其中美國?60?多億美元),其投入規(guī)模(加上空間設(shè)施運行)和運營性質(zhì)與全球地面大科學(xué)裝置的投入具有可比性。我國應(yīng)加大對空間科學(xué)的投入,在民用航天中經(jīng)費占比達到?15%?并逐步提高到國際平均水平,建立科學(xué)衛(wèi)星系列,同時載人航天、月球與深空探測等國家科技重大專項也應(yīng)落實對相應(yīng)空間科學(xué)的合理投入,保證科學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)。

空間科學(xué)任務(wù)的復(fù)雜性和長期性特點,以及擴大科學(xué)隊伍規(guī)模、集聚高層次人才等都需要穩(wěn)定的國家預(yù)算支持。突破財政年度和?5?年周期的預(yù)算是制定長期規(guī)劃的基本條件,建議國家財政單列空間科學(xué)預(yù)算賬戶(穩(wěn)定基數(shù),可隨國家財政狀況微調(diào)),改變根據(jù)每項具體任務(wù)編列預(yù)算的辦法,使空間科學(xué)整體發(fā)展和長期任務(wù)有穩(wěn)定的預(yù)期,以及更高的經(jīng)費使用效率。

夯實空間科學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)

空間科學(xué)不是有了經(jīng)費,擴大了規(guī)模就能出成果的。空間科學(xué)追求首次發(fā)現(xiàn)和規(guī)律性認(rèn)識,既要有國際視野和自主的科學(xué)思維,又要有創(chuàng)新的探測技術(shù)和實驗方法,基礎(chǔ)厚實極為重要。我國近幾年發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量和空間活動規(guī)模快速增長,引發(fā)了一些急于求成的心態(tài),認(rèn)為有了好的想法,做了一些仿真計算就可以在衛(wèi)星和空間站上實施,或單純通過探測領(lǐng)域的擴大就能夠取得成果,這不禁令人擔(dān)心在規(guī)模擴大時我們的水平能否真正上臺階。我國空間科學(xué)必須擺脫單純以空間項目為中心的思想,重視其背后需要進行的多方面巨大努力。長期努力提升科學(xué)和技術(shù)水平,不斷培養(yǎng)高水平人才,厚植基礎(chǔ),才能培育出具有獨特性和國際競爭力的空間項目。

 加強地面和多渠道實驗研究

空間科學(xué)是以觀測和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),需要通過地面實驗和各種途徑加強實驗研究,提高能力水平。

空間科學(xué)先進國家通過低成本途徑(科學(xué)氣球、探空火箭、空間搭載等)拓展空間科學(xué)任務(wù)規(guī)模,激勵新穎科學(xué)思想,驗證創(chuàng)新技術(shù),培育年輕領(lǐng)軍人才,擴展人才隊伍,以及作為夯實研究和技術(shù)基礎(chǔ)的重要途徑。美國?NASA、法國國家空間研究中心(CNES)和日本、加拿大、印度、瑞典等國航天機構(gòu)均配備了科學(xué)氣球和探空火箭系統(tǒng),NASA?常年發(fā)射大型科學(xué)氣球(高度?35—45?km,載荷數(shù)?t)和探空火箭(高度約?350?km),累計各?2?000?余次,21?世紀(jì)初開始的南極長時間氣球探測計劃,實施了?20?多項頗具創(chuàng)意的大型探測任務(wù)(粒子/非粒子天體物理計劃),其中兩項已升級進入國際空間站,還開展了一系列有特色的大氣和地球科學(xué)觀測和重要技術(shù)試驗;在?Artemis?計劃中已征集并初步確定了十幾項立方星月球探測和技術(shù)驗證搭載項目。法國作為歐洲科學(xué)氣球中心,長年實施“用百分之一的經(jīng)費獲得百分之十的收益”的科學(xué)氣球計劃,且近年又在擴大科學(xué)氣球的活動區(qū)域。

我國已具備開展科學(xué)氣球探測和探空火箭活動的技術(shù)基礎(chǔ)。取得重要科學(xué)成果的“悟空”衛(wèi)星(與美國?ATIC?南極氣球任務(wù)合作)、“慧眼”衛(wèi)星(直接解調(diào)成像方法驗證)都有氣球飛行實驗的重要基礎(chǔ)。我國應(yīng)發(fā)展大型科學(xué)氣球,配備相關(guān)設(shè)備,建立常態(tài)化科學(xué)氣球運行系統(tǒng),條件具備時開展南極長時間氣球飛行;探空火箭要配置合理型譜,在已有基礎(chǔ)上形成運行系統(tǒng),安排落實科研基礎(chǔ)設(shè)施,建立面向全國征集項目,將開展科學(xué)探測和技術(shù)試驗作為有效常規(guī)手段。其他低成本方法在我國也有先例,例如清華大學(xué)“極光計劃”的立方星?X?射線偏振探測取得重要成果,正在推進后續(xù)“天格計劃”;我國空間站也推出了搭載計劃。利用各種低成本機會開展實驗,是加強研究基礎(chǔ)和技術(shù)研發(fā)的有效途徑。

為保證在國際空間站上開展的生命和物理研究項目具有更高水平,參與各國普遍采用了“培育-淘汰”的優(yōu)選流程,征集后的初選項目給予少量經(jīng)費開展地面研究和實驗。通過?Pre-phase A(概念研究)和?Phase A(概念及技術(shù)開發(fā))階段的實驗結(jié)果和嚴(yán)格的同行評議,篩選少部分優(yōu)秀項目進入飛行任務(wù)階段,優(yōu)選比例約?1/5。地面實驗普遍采用微重力落塔、微重力飛機和其他模擬方法進行驗證。

我國已具備開展微重力落塔實驗的條件,正在建設(shè)更強性能的微重力設(shè)施,需要全面安排好這些實驗設(shè)施的建設(shè)發(fā)展。我國空間站實驗要形成項目池和項目優(yōu)選機制,充分利用各種手段加強科學(xué)研究、地面實驗和與設(shè)施設(shè)備的匹配實驗,爭取高水平成果。

科學(xué)數(shù)據(jù)是空間科學(xué)實測(實驗)的結(jié)果。我國長期利用國外空間數(shù)據(jù)開展科學(xué)研究,取得不俗成績,并為自主空間項目進行了有效準(zhǔn)備。隨著我國自己的空間科學(xué)數(shù)據(jù)越來越多,加強數(shù)據(jù)共享利用有利于多出成果,發(fā)揮效益,并可吸引更多團隊參加,加強研究基礎(chǔ)。要破除影響數(shù)據(jù)共享的各種壁壘(包括對地觀測數(shù)據(jù)用于地球科學(xué)等研究),制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),發(fā)展數(shù)據(jù)分析軟件,最大限度地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和再利用。

 加強理論、實驗與技術(shù)深度結(jié)合

空間科學(xué)要在觀測和實驗基礎(chǔ)上達到探索未知、認(rèn)清規(guī)律的目的。從以下兩類科學(xué)產(chǎn)出分析理論、實驗和技術(shù)結(jié)合的重要性。

發(fā)現(xiàn)性和描述性科學(xué)產(chǎn)出。從觀測和實驗中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)可能顛覆現(xiàn)有科學(xué)規(guī)律(破缺)跡象,解釋現(xiàn)象背后的科學(xué)成因,勾畫出未知的物理圖像或過程脈絡(luò),發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象的科學(xué)機理,這些都是重大科學(xué)成果。在這個過程中,科學(xué)思想(科學(xué)洞察力)、探測和實驗技術(shù)(往往要有超越性的技術(shù)和方法)、準(zhǔn)確理解實驗結(jié)果(條件變化、測量誤差和置信度、統(tǒng)計分析結(jié)果)、數(shù)據(jù)分析工具包,以及對實驗結(jié)果的科學(xué)解釋都是非常重要的;大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能將成為更有效的研究分析工具;科學(xué)仿真,特別是“端到端”仿真(觀測目標(biāo)-傳遞路徑、載荷與系統(tǒng)響應(yīng)-模擬數(shù)據(jù)生成),和進一步的“數(shù)字孿生”用于設(shè)計驗證,要素影響評估、測試結(jié)果確認(rèn)、數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)備、運行參數(shù)調(diào)整及流程規(guī)劃,成為任務(wù)全周期和提高研究水平的重要環(huán)節(jié),需要科學(xué)家、實驗專家、技術(shù)專家和數(shù)據(jù)分析專家深度結(jié)合。我國各領(lǐng)域、各單位情況有較大差距,普遍存在科學(xué)與技術(shù)分離,任務(wù)全鏈條力量不完整等問題。小課題組模式已顯現(xiàn)出局限性,需要在重要方向形成強大完整的團隊,在重要任務(wù)中加強組織,多單位優(yōu)勢互補,集聚高水平人才,開展細致交流,加強各類工作的融合。

創(chuàng)建性或顛覆性的理論突破。其對科學(xué)發(fā)展有重大影響,諾貝爾科學(xué)獎比較青睞這類成果,而這方面目前是我國的突出短板。創(chuàng)建性或顛覆性的理論突破需要理論學(xué)家(和部分?jǐn)?shù)學(xué)家)不斷研究和推出關(guān)于宇宙、天體、物質(zhì)、熱力學(xué)、太陽系、地球、生命等不同層次重大科學(xué)問題的新學(xué)說、新模型和“大理論”。建議設(shè)立“研究特區(qū)”,動員和吸引理論學(xué)家關(guān)注和參與空間科學(xué)規(guī)劃,指導(dǎo)空間科學(xué)項目,了解空間實驗情況和結(jié)果,加強與實驗科學(xué)家交流,發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)值模擬。我國專注“大理論”的高級研究人才比實驗人才更加欠缺,可遇不可求,因此特別需要開辟適宜土壤長期培育。

 加快空間科學(xué)人才培養(yǎng)

空間科學(xué)人才不足將嚴(yán)重影響未來發(fā)展,因此我國首先需要采取措施擴大空間科學(xué)人才隊伍規(guī)模。高校和研究機構(gòu)應(yīng)加大空間科學(xué)相關(guān)研究生招收培養(yǎng)數(shù)量,不斷提高培養(yǎng)質(zhì)量,這可能是較快的解決辦法。高校要全面部署與空間科學(xué)各領(lǐng)域相關(guān)的學(xué)科設(shè)置。

更多的空間科學(xué)項目,包括采用低成本途徑的項目是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)和實踐經(jīng)驗人才的重要途徑。例如,培養(yǎng)空間科學(xué)各領(lǐng)域的科學(xué)家、科學(xué)探測及實驗技術(shù)專家,以及具備綜合能力、能組織領(lǐng)導(dǎo)空間科學(xué)任務(wù)的項目首席科學(xué)家和管理專家。大型空間科學(xué)任務(wù)和國際合作項目應(yīng)設(shè)立專門人才計劃,吸引國內(nèi)外學(xué)者和高素質(zhì)青年人才。

部署空間科學(xué)重要領(lǐng)域的國家實驗室或全國重點實驗室,通過實驗室建設(shè)承擔(dān)國家空間科學(xué)任務(wù),集聚并長期穩(wěn)定高水平人才,形成專家群和完整的綜合性團隊。

加強空間科學(xué)國際合作

空間科學(xué)與所有基礎(chǔ)研究的性質(zhì)相同,是全球性的,國際合作已經(jīng)成為各國空間科學(xué)發(fā)展政策的重要組成部分。我國空間科學(xué)的國際合作已有諸多成功經(jīng)驗,如地球空間雙星探測計劃與?ESA?的合作、空間科學(xué)先導(dǎo)專項衛(wèi)星任務(wù)多層次的國際合作、載人航天工程中的中德空間生命科學(xué)合作、中國-瑞士合作伽馬暴偏振探測(POLAR)等均取得重要成果;正在實施的一批重要國際合作計劃,包括中法合作的太空望遠鏡(SVOM)項目、中-歐合作太陽風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星(SMILE),以及?EP?衛(wèi)星與?ESA、CNES等的合作,中國空間站與?COPUOS?和?ESA?聯(lián)合征集科學(xué)實驗項目合作等,這些對我們提升全球視野、提高水平、打牢基礎(chǔ)、提升國際影響力均發(fā)揮了重要作用。

在當(dāng)前國際形勢下,仍要堅持貫徹開放、合作方針,積極參加重要國際空間科學(xué)計劃、雙邊和多邊項目合作,積極推動我國牽頭的空間大科學(xué)計劃,開放我國重大專項(空間站、探月工程等)的空間科學(xué)計劃和科學(xué)衛(wèi)星計劃,征集國外科學(xué)家的項目建議,開展國內(nèi)項目的國際評審,促使我國空間科學(xué)進入國際前沿。

要充分發(fā)揮科學(xué)家在開展學(xué)術(shù)交流和形成國際合作項目中的作用,鼓勵支持我國科學(xué)家積極參加國際會議和國際組織的活動并任職,形成活躍的有影響力的國際交流人才隊伍;加強我國空間科學(xué)各領(lǐng)域與國外對口專業(yè)機構(gòu)(研究中心、實驗室等)之間的密切交流,形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系;要舉辦和參加各種科學(xué)討論會和工作會議,積極參與?COPUOS?的活動,顯著提升我國空間科學(xué)的國際影響力。

完善空間科學(xué)任務(wù)管理模式

空間科學(xué)的實施體現(xiàn)為航天工程任務(wù)(科學(xué)衛(wèi)星、深空探測)或其中的重要組成部分(載人航天工程等),具有顯著的科學(xué)與工程結(jié)合特點,也經(jīng)常顯現(xiàn)出科學(xué)文化與工程文化的沖突與融合。如何完善空間科學(xué)相關(guān)任務(wù)的管理,是我國空間科學(xué)發(fā)展的重要課題。

 處理好科學(xué)與工程的關(guān)系

多年來,我國已經(jīng)形成了完整的航天工程管理體系;空間科學(xué)滯后進入,需要一個理解、適應(yīng)和提升過程。總體上,要堅持“科學(xué)(應(yīng)用)是最終目的,工程是根本保證”的理念,既要滿足科學(xué)任務(wù)特殊要求,也要遵從航天工程高可靠(載人航天還有高安全性)的要求。

科學(xué)與工程兩者有不同的內(nèi)在需求和規(guī)律差異。例如,我國航天工程重視狀態(tài)管理(設(shè)計狀態(tài)、初樣和正樣狀態(tài)),把技術(shù)狀態(tài)作為基線嚴(yán)格管控、保證質(zhì)量,這也是我國航天工程普遍采用由多個系統(tǒng)組成大系統(tǒng)的管理模式所需;而這要求科學(xué)載荷很早就確定技術(shù)狀態(tài)和接口,對許多項目而言難以適應(yīng)。在歐美的一些大型空間科學(xué)任務(wù)中,特別重視科學(xué)需求(科學(xué)任務(wù)對工程的需求),項目以科學(xué)需求文檔(SRD)為核心貫穿研制全周期和天地系統(tǒng),不斷挖掘科學(xué)潛力,不斷迭代,即使在詳細設(shè)計(CDR,相當(dāng)于正樣設(shè)計)和系統(tǒng)測試后,仍要按?SRD?或新需求更改完善,筆者認(rèn)為這更加符合科學(xué)規(guī)律和保證產(chǎn)出的理念。這種理念可行的基礎(chǔ)是科學(xué)家主導(dǎo)下的合同制管理模式,即使空間科學(xué)先導(dǎo)專項科學(xué)衛(wèi)星給予首席科學(xué)家一票否決權(quán),但也還不具備完全實施這種模式的條件,遑論其他,但今后肯定要推行這種理念。我國航天工程的階段劃分還不能貼切地反映科學(xué)載荷與飛行器的差異,特別是科學(xué)載荷測試驗證、標(biāo)定,以及匹配實驗等細致工作需要時間,而目前往往過于緊張。

載人航天工程在國內(nèi)外都被賦予了體現(xiàn)國家威望等更廣泛的意義,總體上與其中的科學(xué)任務(wù)是可以很好兼顧的,我國空間站工程正在不斷探索完善。在空間站長期運營的科學(xué)項目管理中,管理的高效性、項目培育遴選、立項程序和時效、資源分配、余量管理、系統(tǒng)間協(xié)調(diào)、流程改進、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、進度安排等方面還有很大改進空間,需要防止重進度、輕科學(xué)產(chǎn)出的傾向。

我國航天工程管理體系是長期實踐經(jīng)驗的寶貴結(jié)晶,但也要與時俱進,將科學(xué)任務(wù)特點和科學(xué)產(chǎn)出最大化理念納入更完善的工程管理方法中。

 重視發(fā)揮科學(xué)家的作用

科學(xué)家群體應(yīng)在制定我國空間發(fā)展戰(zhàn)略、長遠規(guī)劃、項目論證、評審遴選、同行評議、任務(wù)評估、成果評估中發(fā)揮主體作用。特別是在空間科學(xué)任務(wù)中,科學(xué)家及科學(xué)家團隊?wèi)?yīng)當(dāng)發(fā)揮核心作用,在立項、科學(xué)目標(biāo)確定、指導(dǎo)系統(tǒng)研制、測試驗收、地面系統(tǒng)、科學(xué)分析等全過程中保證科學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)。目前,多項空間科學(xué)任務(wù)已經(jīng)采用了首席科學(xué)家負(fù)責(zé)制,或是科學(xué)家、總工程師和總指揮“三首長制”,科學(xué)家開始發(fā)揮作用,但還很有限。在現(xiàn)有以行政領(lǐng)導(dǎo)為主的管理架構(gòu)中,涉及科學(xué)產(chǎn)出的重大問題如何決策,首席科學(xué)家及責(zé)任科學(xué)家團隊的實際地位和作用發(fā)揮如何保證,還要繼續(xù)探索和積累經(jīng)驗,通過管理規(guī)定逐步成型。此外,我國還需要培養(yǎng)出一批懂科學(xué)、懂管理、懂載荷、懂工程、理解科學(xué)任務(wù)特點規(guī)律的復(fù)合型領(lǐng)導(dǎo)人才,為空間科學(xué)任務(wù)更好體現(xiàn)科學(xué)導(dǎo)向發(fā)揮重要作用。


(作者:顧逸東,中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心;《中國科學(xué)院院刊》供稿)

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