小火箭出品
本文作者：邢強博士
本文共5022字， 84圖。 預計閱讀時間：30分鐘。
美國宇航局NASA的2019年預算得到了美國國會的批復。
NASA的2019年預算
美國國會最終裁定， 2019年聯邦政府給美國宇航局NASA的年度預算總額為199億美元， 比上一財年增長1.3%。
其中， 105億美元計畫用於讓人類重返月球並在月球進行長期探索的新的科研專項。
另外， 預算中有不少費用用於前往火星和其他遙遠天體的載人任務的預先研究。
此外， NASA的自然科學理事會獲得59億美元的專項撥款， 比上一財年增長2.3%。
美國國會最終裁定， 2019年聯邦政府給美國宇航局 NASA 的年度預算總額為199億美元，
這些預算， NASA打算怎麼花呢？
本文， 小火箭就精確到每一個專項， 和大家一起詳細分析一下。
對比
It is not the mountain we conquer but ourselves. Edmund 我們征服的不是高山， 而是我們自己。 ——艾德蒙
說起美國宇航局 NASA 的預算， 小火箭覺得有必要做一個歷史資料的縱向對比， 然後再和前幾天咱們一起探討的小火箭公號文章《詳細分析美國2019財年軍費預算》中分析的美國軍費預算做一個橫向對比。
這樣我們就可以有一個比較直觀的概念了。
上圖為自1958年美國宇航局 NASA 成立以來， 每個財年的預算與美國聯邦總預算的占比情況。
可以看到， 在1962年， NASA的預算占聯邦預算的比例首次超過1%以後的十年間，
這就是阿波羅計畫， 人類首個載人登月計畫在美國聯邦預算中留下的印記。
西元1962年9月12日， 時任美國總統甘迺迪在萊斯大學發表演講。
他在國會上說的那番話， 再次被說出， 而且這一次， 聽眾更多：
我相信我們能夠團結起來， 全力以赴來達成這個目標：在1970年以前， 讓人類乘坐太空船登陸月球並且安全返回。
沒有任何一個太空項目能夠超越它對人類的影響， 超越它對宇宙深空探索的重大影響， 也沒有哪一個太空探索項目的開發會如此困難而且花費如此昂貴。
我們決定做這件事情， 不是因為它簡單， 而恰恰正是因為它困難。
到1972年， 阿波羅計畫進入尾聲， NASA的預算也就驟減了。
這是阿波羅17號飛船的宇航員在奔月途中拍攝的。
拍下這張照片的時候， 阿波羅17號飛船已經發射了5小時6分鐘。
她結束了環繞地球的飛行， 開始進入奔月軌道。 在變軌調姿1小時48分鐘後， 該飛船距離地球2.9萬公里。
小火箭風格：
這張照片是阿波羅17號的宇航員在西元1972年12月7日協調世界時10點39分在距離地球2.9萬公里的奔月軌道上拍攝的。
這條軌道也是人類迄今為止最後的一條載人奔月軌道。
小火箭在這張照片中體會到了地球的美。 接近冬至了， 南極洲被整個兒地籠罩在明亮的陽光中。
南半球氣勢磅礴的西風帶裹挾著溫潤的溫帶氣旋伴著剛剛席捲了印度的熱帶氣旋翩翩起舞。
而地中海的明媚一直到了非洲的好望角也未曾有絲毫褪色。
不過， 實際上， 上上圖是做過調整之後的樣子。 上圖才是宇航員用哈蘇相機拍的原圖。 從他們的角度來看， 地球是倒著的。
有趣的是， NASA預算的歷史變化曲線與美國軍費預算的變化曲線非常類似， 只不過是向後平移了20年：
從歷史資料的縱向比較來看， 2019財年的美國軍費占GDP的比例維持在5%以內， 占3.1%。
歷史上， 美國軍費開支占GPD比例最高的時段發生在1944年， 也就是第二次世界大戰的後期。 二戰期間， 美國飛機總產量達到了30.06萬架， 埃塞克斯級航空母艦計畫建造32艘， 實際動工26艘，
不過， 說起來， 奔向太空的NASA的預算比起努力稱霸全球的軍費預算來說， 還是太少了。
2019財年， NASA的總預算為199億美元， 而美國軍費預算為7160億美元。 軍費預算是NASA總預算的 36 倍！
如果把NASA預算、軍費預算、全民醫保預算和美國社會保障預算按照相同的比例， 一起放在一張圖表裡的話， NASA預算也就成了緊貼X軸的一根小直線了。
科研
199億美元的NASA總預算中的第一大支出項目為科學研究， 經費額度為58.95億美元， 占總預算的29.6%。
2019年的NASA科學研究預算， 供給四大領域：
第一：行星科學；
第二：地球物理學；
第三：太陽物理學；
第四：天文學。
行星科學專項經費為22.347億美元。
行星科學的研究物件為太陽系內的行星及其衛星。
2019財年， NASA的行星科學研究內容為：
如何與政府機構和商業企業以及團隊組織、個人進行深入合作，以便獲得重返月球所需的新技術和新方法；
開展新的地球防禦計畫，密切關注對地球構成威脅的太陽系內的小行星、彗星等天體；
為洞察號項目提供持續的技術支援。
為火星2020項目提供資金支持。上上圖人類第一款能夠在火星上飛行的直升機，詳見小火箭的公號文章《火星偵察兵：美國宇航局瘋狂的火星直升機計畫》，該直升機是火星2020專案的一部分；上圖為火星2020專案的火星車的設計圖。
為未來的行星探測器研發新型的核裝置。
朱諾探測器拍攝的木星北極。
地球物理專項經費為22.347億美元。
在2019年，美國宇航局將進一步完善對地球的建模，努力使得氣象預報、自然災害預防等工作變得更加精確與可靠。
上圖為美國宇航局的碳衛星觀測到的地球大氣層二氧化碳分佈情況。
美國宇航局的地球觀測衛星捕捉到的月球在地球表面留下陰影的瞬間。
太陽物理學專項經費為6.907億美元。
上圖為美國宇航局的SDO探測器抓拍到的太陽活躍活動的瞬間，是實拍，並非PS。攝於2012年8月31日。
在2019財年，類似的科學研究和科學觀測會繼續大力實施。
天文學專項經費為11.854億美元。
重頭戲就是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡了！
不過，仔細看美國宇航局的2019財年預算，並沒有詹姆斯·韋伯望遠鏡的發射預算。
什麼情況？
答：2019年不發射，要等到2020年5月份了。
2018年4月18日，淩星系外行星巡天望遠鏡，也就是大家常說的TESS（苔絲）望遠鏡在卡納維拉爾角發射場順利升空。
在2019財年，有專門的經費供給苔絲，以便讓她接替開普勒望遠鏡，成為人類新一代的行星獵手，為尋找新的宜居行星繼續努力。
近地
在199億美元的美國宇航局總預算中，第二大花銷為近地軌道的商業化扶持經費，總額為46.246億美元。
美國宇航局NASA在2019年，將會專門拿出1.5億美元來鼓勵商業航太企業的貨運飛船的發展。
無論是SpaceX公司的龍飛船還是軌道科學公司研製的天鵝座飛船都在扶持計畫之列。
這對於諾斯羅普·格魯曼公司來說，是個好消息！前不久，世界第4大軍火巨頭（僅次於美國洛克希德·馬丁、波音和英國BAE集團）諾斯羅普·格魯曼公司收購了軌道科學公司。
軌道科學公司的天鵝座飛船在NASA的2019預算中前景明朗。而在美軍2019財年的軍費預算中，有著大量戰術車輛的採購計畫。要知道，軌道科學公司繼承了休斯公司的衣缽，在大量生產M230 30毫米機槍。
所以，軌道科學公司的產品在2019財年，同時得到了NASA和美國軍方的大單。
可以說，作為ZUMA衛星的研製單位，諾斯羅普·格魯曼公司本應在年初的ZUMA絕密軍事衛星失蹤事件中承擔很大的責任，但是從2019財年的預算來說，無論是在軍費預算還是NASA預算中，該公司依然很受照顧。
整個2019財年，要確保美國宇航局能夠有足夠可靠、廉價的進入太空的載具，保障至少40次近地軌道的太空科學試驗。
46.246億美元的近地軌道專項經費中，還有一部分要用於維持國際空間站的日常運營（小火箭風格：14.622億美元）。
截止到小火箭寫本文的這個時刻，國際空間站的第一個軌道艙已經在太空飛行了 7123天2小時34分鐘了。
在2019年，國際空間站仍將按計劃運營。其重點科研專案為研究並量化長時間太空生活和工作對人類健康的影響。
這些試驗將會用來為人類的深空探索和星際旅行提供寶貴的第一手資料。
另外就是要在國際空間站上做一系列有關改善人類民生的科學試驗。
2019財年的NASA預算裡面，有一些內容向我們透露了國際空間站的最終歸宿：
就算國際空間站能夠繼續超期服役，美國聯邦政府也終將在2025年停止向國際空間站及其相關項目追加撥款。
在2025年，國際空間站如果還能在軌運營的話，美國聯邦政府將不再維持對其所有權和管轄權的聲明，而是委託美國宇航局對其進行商業化，尋求商業企業或者個人對國際空間站的接管。
深空
199億美元的NASA總預算中的第三大支出項目為深空探測，經費額度為45.588億美元。
其中，36.698億美元用於開發美國新一代載人深空探測飛船與火箭。
實際上，就是獵戶座飛船與SLS重型運載火箭。上圖為SLS火箭的效果圖。
按2019財年預算的規劃，在2020財年，SLS重型運載火箭將會迎來首飛，不過首飛的時候執行的是無人試驗飛行。
首次載人飛行，則爭取在2023年實現。
在美國第4次提出重返月球計畫後，獵戶座載人飛船專案得到了重生。詳見小火箭的公號文章《小火箭聊剛剛宣佈的人類重返月球計畫》。
如今，獵戶座載人飛船已經完成了大部分測試工作，就等著SLS重型運載火箭出馬了。
SLS重型運載火箭的研製進度也是可以的，至少固體助推器已經做過靜態點火試驗了！
另外，美國宇航局要努力降低研發成本，以便支持今後更加宏大的探索計畫。
（小火箭注：這是官方理由。我覺得實際上的理由是，這重型運載火箭計畫的預算要是還降下不來，說不定在下一個財年就會被砍掉了！）
SLS重型運載火箭與獵戶座載人飛船的組合，能夠提供重返月球的能力，同時也具備向火星進發的潛力。
因此，小火箭在美國宇航局2019財年中發現了新的提法，不再把月球作為任務的終點，而是把重返月球作為未來一系列星際探索任務的起點，甚至是小試牛刀的一種試驗。
這是2019財年預算的最大亮點。
管理
199億美元的NASA總預算中的第四大支出項目為管理，經費額度為27.497億美元。
為了美國宇航局的高效運營，開發優秀的資訊管理、設備管理和人力管理系統。為所有的NASA員工提供安全、舒適和可靠的工作環境。
技術
199億美元的NASA總預算中的第五大支出項目為專項技術研發，經費額度為10.027億美元。
先進生命保障系統和艙內環境控制系統，用於未來的月球基地和載人火星探測。
先進推進系統設計，其重點是離子電推進。
航太飛行器在軌自組裝和自維護技術。
另外，像新材料、新的導航制導與控制演算法這樣的每年必須堅持研發的基礎科學，就不再贅述。
航空
199億美元的NASA總預算中的第六大支出項目為航空專項技術研發，經費額度為6.339億美元。
啥？美國宇航局還管航空領域的研發？
當然了！
世界上有兩類航空航太研發體系：
一種是蘇聯的航空航太割裂體系，也就是航空研究所與航太研究所是分開的，蘇霍伊設計局做戰鬥機，南方設計局做導彈，相互之間交流比較少。由於我國曾經有一段時間師從蘇聯，也就習得了這樣的體系架構。
另一種是美國的航空航太融合體系，沒有嚴格的航空與航太產業的區別。比如美國波音公司既是龐大的運載火箭和洲際彈道導彈生產巨頭（土星5號運載火箭的第一級就是波音出品），也是衛星和飛船研製單位，還以較為暢銷的戰鬥機和客機而為人所知。
歐洲的情況和美國類似，比如空客集團，也是衛星、火箭、導彈、客機都研製的。
美國宇航局，是咱們按照國內航空與航太割裂的狀態來對應翻譯的，實際上，美國並沒有其他的叫做航空局的單位。
美國宇航局的英文全稱為National Aeronautics and Space Administration，直接翻譯，應該譯為國家航空與宇航局，或者叫國家航空航天局。
在1958年成立NASA，就是為了精簡機構，以防臃腫的組織架構繼續阻礙技術的發展，出現再次落後于蘇聯的情況。這些典故，詳見小火箭的公號文章《小火箭講述人類第一顆人造衛星的傳奇》。
2019財年，NASA的航空專項經費主要用來研發先進航空飛行器。
更優的氣動外形、更高的安全性、更低的雜訊水準。
大名鼎鼎的X飛機系列（X-1首次超聲速飛行等等），在2019財年仍將繼續。
這是NASA的2019財年要重點發展的X飛機：X-57。
X-57是全電飛機，所有14台發動機全部為電動機。在起降階段，全部14台發動機都要工作；而在巡航階段，只需翼尖的2台發動機工作。
這就是美國宇航局在2019年要做的事情：為重返月球做準備、為火星2020專案做準備、為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的升空做準備；研發新的生命保障系統、研發 新型的航空飛行器；繼續測試SLS重型運載火箭和獵戶座載人飛船。
2019年聯邦政府給美國宇航局 NASA 的年度預算總額為199億美元，相當於1268.11 億元 人民幣。考慮到要做的那些事情，這些預算也就不算太多了。
當然，如果和美國7160億美元的軍費預算比起來，就更少了（1/36）。
版權聲明：
本文是邢強博士原創文章。歡迎朋友圈轉發。
微信號：小火箭
微信ID：ixiaohuojian
歡迎 加入 小火箭 ，進入航空航太大家庭！
如何與政府機構和商業企業以及團隊組織、個人進行深入合作，以便獲得重返月球所需的新技術和新方法；
開展新的地球防禦計畫，密切關注對地球構成威脅的太陽系內的小行星、彗星等天體；
為洞察號項目提供持續的技術支援。
為火星2020項目提供資金支持。上上圖人類第一款能夠在火星上飛行的直升機，詳見小火箭的公號文章《火星偵察兵：美國宇航局瘋狂的火星直升機計畫》，該直升機是火星2020專案的一部分；上圖為火星2020專案的火星車的設計圖。
為未來的行星探測器研發新型的核裝置。
朱諾探測器拍攝的木星北極。
地球物理專項經費為22.347億美元。
在2019年，美國宇航局將進一步完善對地球的建模，努力使得氣象預報、自然災害預防等工作變得更加精確與可靠。
上圖為美國宇航局的碳衛星觀測到的地球大氣層二氧化碳分佈情況。
美國宇航局的地球觀測衛星捕捉到的月球在地球表面留下陰影的瞬間。
太陽物理學專項經費為6.907億美元。
上圖為美國宇航局的SDO探測器抓拍到的太陽活躍活動的瞬間，是實拍，並非PS。攝於2012年8月31日。
在2019財年，類似的科學研究和科學觀測會繼續大力實施。
天文學專項經費為11.854億美元。
重頭戲就是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡了！
不過，仔細看美國宇航局的2019財年預算，並沒有詹姆斯·韋伯望遠鏡的發射預算。
什麼情況？
答：2019年不發射，要等到2020年5月份了。
2018年4月18日，淩星系外行星巡天望遠鏡，也就是大家常說的TESS（苔絲）望遠鏡在卡納維拉爾角發射場順利升空。
在2019財年，有專門的經費供給苔絲，以便讓她接替開普勒望遠鏡，成為人類新一代的行星獵手，為尋找新的宜居行星繼續努力。
近地
在199億美元的美國宇航局總預算中，第二大花銷為近地軌道的商業化扶持經費，總額為46.246億美元。
美國宇航局NASA在2019年，將會專門拿出1.5億美元來鼓勵商業航太企業的貨運飛船的發展。
無論是SpaceX公司的龍飛船還是軌道科學公司研製的天鵝座飛船都在扶持計畫之列。
這對於諾斯羅普·格魯曼公司來說，是個好消息！前不久，世界第4大軍火巨頭（僅次於美國洛克希德·馬丁、波音和英國BAE集團）諾斯羅普·格魯曼公司收購了軌道科學公司。
軌道科學公司的天鵝座飛船在NASA的2019預算中前景明朗。而在美軍2019財年的軍費預算中，有著大量戰術車輛的採購計畫。要知道，軌道科學公司繼承了休斯公司的衣缽，在大量生產M230 30毫米機槍。
所以，軌道科學公司的產品在2019財年，同時得到了NASA和美國軍方的大單。
可以說，作為ZUMA衛星的研製單位，諾斯羅普·格魯曼公司本應在年初的ZUMA絕密軍事衛星失蹤事件中承擔很大的責任，但是從2019財年的預算來說，無論是在軍費預算還是NASA預算中，該公司依然很受照顧。
整個2019財年，要確保美國宇航局能夠有足夠可靠、廉價的進入太空的載具，保障至少40次近地軌道的太空科學試驗。
46.246億美元的近地軌道專項經費中，還有一部分要用於維持國際空間站的日常運營（小火箭風格：14.622億美元）。
截止到小火箭寫本文的這個時刻，國際空間站的第一個軌道艙已經在太空飛行了 7123天2小時34分鐘了。
在2019年，國際空間站仍將按計劃運營。其重點科研專案為研究並量化長時間太空生活和工作對人類健康的影響。
這些試驗將會用來為人類的深空探索和星際旅行提供寶貴的第一手資料。
另外就是要在國際空間站上做一系列有關改善人類民生的科學試驗。
2019財年的NASA預算裡面，有一些內容向我們透露了國際空間站的最終歸宿：
就算國際空間站能夠繼續超期服役，美國聯邦政府也終將在2025年停止向國際空間站及其相關項目追加撥款。
在2025年，國際空間站如果還能在軌運營的話，美國聯邦政府將不再維持對其所有權和管轄權的聲明，而是委託美國宇航局對其進行商業化，尋求商業企業或者個人對國際空間站的接管。
深空
199億美元的NASA總預算中的第三大支出項目為深空探測，經費額度為45.588億美元。
其中，36.698億美元用於開發美國新一代載人深空探測飛船與火箭。
實際上，就是獵戶座飛船與SLS重型運載火箭。上圖為SLS火箭的效果圖。
按2019財年預算的規劃，在2020財年，SLS重型運載火箭將會迎來首飛，不過首飛的時候執行的是無人試驗飛行。
首次載人飛行，則爭取在2023年實現。
在美國第4次提出重返月球計畫後，獵戶座載人飛船專案得到了重生。詳見小火箭的公號文章《小火箭聊剛剛宣佈的人類重返月球計畫》。
如今，獵戶座載人飛船已經完成了大部分測試工作，就等著SLS重型運載火箭出馬了。
SLS重型運載火箭的研製進度也是可以的，至少固體助推器已經做過靜態點火試驗了！
另外，美國宇航局要努力降低研發成本，以便支持今後更加宏大的探索計畫。
（小火箭注：這是官方理由。我覺得實際上的理由是，這重型運載火箭計畫的預算要是還降下不來，說不定在下一個財年就會被砍掉了！）
SLS重型運載火箭與獵戶座載人飛船的組合，能夠提供重返月球的能力，同時也具備向火星進發的潛力。
因此，小火箭在美國宇航局2019財年中發現了新的提法，不再把月球作為任務的終點，而是把重返月球作為未來一系列星際探索任務的起點，甚至是小試牛刀的一種試驗。
這是2019財年預算的最大亮點。
管理
199億美元的NASA總預算中的第四大支出項目為管理，經費額度為27.497億美元。
為了美國宇航局的高效運營，開發優秀的資訊管理、設備管理和人力管理系統。為所有的NASA員工提供安全、舒適和可靠的工作環境。
技術
199億美元的NASA總預算中的第五大支出項目為專項技術研發，經費額度為10.027億美元。
先進生命保障系統和艙內環境控制系統，用於未來的月球基地和載人火星探測。
先進推進系統設計，其重點是離子電推進。
航太飛行器在軌自組裝和自維護技術。
另外，像新材料、新的導航制導與控制演算法這樣的每年必須堅持研發的基礎科學，就不再贅述。
航空
199億美元的NASA總預算中的第六大支出項目為航空專項技術研發，經費額度為6.339億美元。
啥？美國宇航局還管航空領域的研發？
當然了！
世界上有兩類航空航太研發體系：
一種是蘇聯的航空航太割裂體系，也就是航空研究所與航太研究所是分開的，蘇霍伊設計局做戰鬥機，南方設計局做導彈，相互之間交流比較少。由於我國曾經有一段時間師從蘇聯，也就習得了這樣的體系架構。
另一種是美國的航空航太融合體系，沒有嚴格的航空與航太產業的區別。比如美國波音公司既是龐大的運載火箭和洲際彈道導彈生產巨頭（土星5號運載火箭的第一級就是波音出品），也是衛星和飛船研製單位，還以較為暢銷的戰鬥機和客機而為人所知。
歐洲的情況和美國類似，比如空客集團，也是衛星、火箭、導彈、客機都研製的。
美國宇航局，是咱們按照國內航空與航太割裂的狀態來對應翻譯的，實際上，美國並沒有其他的叫做航空局的單位。
美國宇航局的英文全稱為National Aeronautics and Space Administration，直接翻譯，應該譯為國家航空與宇航局，或者叫國家航空航天局。
在1958年成立NASA，就是為了精簡機構，以防臃腫的組織架構繼續阻礙技術的發展，出現再次落後于蘇聯的情況。這些典故，詳見小火箭的公號文章《小火箭講述人類第一顆人造衛星的傳奇》。
2019財年，NASA的航空專項經費主要用來研發先進航空飛行器。
更優的氣動外形、更高的安全性、更低的雜訊水準。
大名鼎鼎的X飛機系列（X-1首次超聲速飛行等等），在2019財年仍將繼續。
這是NASA的2019財年要重點發展的X飛機：X-57。
X-57是全電飛機，所有14台發動機全部為電動機。在起降階段，全部14台發動機都要工作；而在巡航階段，只需翼尖的2台發動機工作。
這就是美國宇航局在2019年要做的事情：為重返月球做準備、為火星2020專案做準備、為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的升空做準備；研發新的生命保障系統、研發 新型的航空飛行器；繼續測試SLS重型運載火箭和獵戶座載人飛船。
2019年聯邦政府給美國宇航局 NASA 的年度預算總額為199億美元，相當於1268.11 億元 人民幣。考慮到要做的那些事情，這些預算也就不算太多了。
當然，如果和美國7160億美元的軍費預算比起來，就更少了（1/36）。
版權聲明：
本文是邢強博士原創文章。歡迎朋友圈轉發。
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