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小火箭出品
本文作者：邢强博士
本文共5022字，84图。预计阅读时间：40分钟。
美国宇航局NASA的2019年预算得到了美国国会的批复。
NASA的2019年预算
美国国会最终裁定，2019年联邦政府给美国宇航局NASA的年度预算总额为 199亿 美元，比上一财年增长1.3%。
其中，105亿美元计划用于让人类重返月球并在月球进行长期探索的新的科研专项。
另外，预算中有不少费用用于前往火星和其他遥远天体的载人任务的预先研究。
此外，NASA的自然科学理事会获得59亿美元的专项拨款，比上一财年增长2.3%。
美国国会最终裁定，2019年联邦政府给美国宇航局 NASA 的年度预算总额为 199亿 美元，比上一财年增长1.3%。换算过来，2019年，美国宇航局 NASA 的年度总预算为 1268.11 亿元 人民币。
这些预算，NASA打算怎么花呢？
本文，小火箭就精确到每一个专项，和大家一起详细分析一下。
说起美国宇航局 NASA 的预算，小火箭觉得有必要做一个历史数据的纵向对比，然后再和前几天咱们一起探讨的小火箭公号文章《详细分析美国2019财年军费预算》中分析的美国军费预算做一个横向对比。
这样我们就可以有一个比较直观的概念了。
上图为自1958年美国宇航局 NASA 成立以来，每个财年的预算与美国联邦总预算的占比情况。
可以看到，在1962年，NASA的预算占联邦预算的比例首次超过1%以后的十年间，NASA经历了一个发展的黄金时期。
这就是阿波罗计划，人类首个载人登月计划在美国联邦预算中留下的印记。
公元1962年9月12日，时任美国总统肯尼迪在莱斯大学发表演讲。
他在国会上说的那番话，再次被说出，而且这一次，听众更多：
我相信我们能够团结起来，全力以赴来达成这个目标：在1970年以前，让人类乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。
没有任何一个太空项目能够超越它对人类的影响，超越它对宇宙深空探索的重大影响，也没有哪一个太空探索项目的开发会如此困难而且花费如此昂贵。
我们决定做这件事情，不是因为它简单，而恰恰正是因为它困难。
到1972年，阿波罗计划进入尾声，NASA的预算也就骤减了。
这是阿波罗17号飞船的宇航员在奔月途中拍摄的。如今，该图由于被用作一款叫做“微信”的手机应用的登陆画面而被全球很多人所熟识。详见小火箭的公号文章《小火箭讲述微信启动画面背后的两个传奇》。
拍下这张照片的时候，阿波罗17号飞船已经发射了5小时6分钟。
她结束了环绕地球的飞行，开始进入奔月轨道。在变轨调姿1小时48分钟后，该飞船距离地球2.9万公里。
小火箭风格：
这张照片是阿波罗17号的宇航员在公元1972年12月7日协调世界时10点39分在距离地球2.9万公里的奔月轨道上拍摄的。
这条轨道也是人类迄今为止最后的一条载人奔月轨道。
小火箭在这张照片中体会到了地球的美。接近冬至了，南极洲被整个儿地笼罩在明亮的阳光中。
南半球气势磅礴的西风带裹挟着温润的温带气旋伴着刚刚席卷了印度的热带气旋翩翩起舞。
而地中海的明媚一直到了非洲的好望角也未曾有丝毫褪色。
不过，实际上，上上图是做过调整之后的样子。上图才是宇航员用哈苏相机拍的原图。从他们的角度来看，地球是倒着的。
有趣的是，NASA预算的历史变化曲线与美国军费预算的变化曲线非常类似，只不过是向后平移了20年：
不过，说起来，奔向太空的NASA的预算比起努力称霸全球的军费预算来说，还是太少了。
2019财年，NASA的总预算为199亿美元，而美国军费预算为7160亿美元。军费预算是NASA总预算的 36 倍！
如果把NASA预算、军费预算、全民医保预算和美国社会保障预算按照相同的比例，一起放在一张图表里的话，NASA预算也就成了紧贴X轴的一根小直线了。
199亿美元的NASA总预算中的第一大支出项目为科学研究，经费额度为58.95亿美元，占总预算的29.6%。
2019年的NASA科学研究预算，供给四大领域：
第一：行星科学；
第二：地球物理学；
第三：太阳物理学；
第四：天文学。
行星科学专项经费为22.347亿美元。
行星科学的研究对象为太阳系内的行星及其卫星。
2019财年，NASA的行星科学研究内容为：
如何与政府机构和商业企业以及团队组织、个人进行深入合作，以便获得重返月球所需的新技术和新方法；
开展新的地球防御计划，密切关注对地球构成威胁的太阳系内的小行星、彗星等天体；
为洞察号项目提供持续的技术支持。
为火星2020项目提供资金支持。上上图人类第一款能够在火星上飞行的直升机，详见小火箭的公号文章《火星侦察兵：美国宇航局疯狂的火星直升机计划》，该直升机是火星2020项目的一部分；上图为火星2020项目的火星车的设计图。
为未来的行星探测器研发新型的核装置。
朱诺探测器拍摄的木星北极。
地球物理专项经费为22.347亿美元。
在2019年，美国宇航局将进一步完善对地球的建模，努力使得气象预报、自然灾害预防等工作变得更加精确与可靠。
上图为美国宇航局的碳卫星观测到的地球大气层二氧化碳分布情况。
美国宇航局的地球观测卫星捕捉到的月球在地球表面留下阴影的瞬间。
太阳物理学专项经费为6.907亿美元。
上图为美国宇航局的SDO探测器抓拍到的太阳活跃活动的瞬间，是实拍，并非PS。摄于2012年8月31日。
在2019财年，类似的科学研究和科学观测会继续大力实施。
天文学专项经费为11.854亿美元。
重头戏就是詹姆斯·韦伯太空望远镜了！
不过，仔细看美国宇航局的2019财年预算，并没有詹姆斯·韦伯望远镜的发射预算。
什么情况？
答：2019年不发射，要等到2020年5月份了。
2018年4月18日，凌星系外行星巡天望远镜，也就是大家常说的TESS（苔丝）望远镜在卡纳维拉尔角发射场顺利升空。
在2019财年，有专门的经费供给苔丝，以便让她接替开普勒望远镜，成为人类新一代的行星猎手，为寻找新的宜居行星继续努力。
在199亿美元的美国宇航局总预算中，第二大花销为近地轨道的商业化扶持经费，总额为46.246亿美元。
美国宇航局NASA在2019年，将会专门拿出1.5亿美元来鼓励商业航天企业的货运飞船的发展。
无论是SpaceX公司的龙飞船还是轨道科学公司研制的天鹅座飞船都在扶持计划之列。
这对于诺斯罗普·格鲁曼公司来说，是个好消息！前不久，世界第4大军火巨头（仅次于美国洛克希德·马丁、波音和英国BAE集团）诺斯罗普·格鲁曼公司收购了轨道科学公司。
轨道科学公司的天鹅座飞船在NASA的2019预算中前景明朗。而在美军2019财年的军费预算中，有着大量战术车辆的采购计划。要知道，轨道科学公司继承了休斯公司的衣钵，在大量生产M230 30毫米机枪。
所以，轨道科学公司的产品在2019财年，同时得到了NASA和美国军方的大单。
可以说，作为ZUMA卫星的研制单位，诺斯罗普·格鲁曼公司本应在年初的ZUMA绝密军事卫星失踪事件中承担很大的责任，但是从2019财年的预算来说，无论是在军费预算还是NASA预算中，该公司依然很受照顾。
整个2019财年，要确保美国宇航局能够有足够可靠、廉价的进入太空的载具，保障至少40次近地轨道的太空科学试验。
46.246亿美元的近地轨道专项经费中，还有一部分要用于维持国际空间站的日常运营（小火箭风格：14.622亿美元）。
截止到小火箭写本文的这个时刻，国际空间站的第一个轨道舱已经在太空飞行了 7123天2小时34分钟了。
在2019年，国际空间站仍将按计划运营。其重点科研项目为研究并量化长时间太空生活和工作对人类健康的影响。
这些试验将会用来为人类的深空探索和星际旅行提供宝贵的第一手数据。
另外就是要在国际空间站上做一系列有关改善人类民生的科学试验。
2019财年的NASA预算里面，有一些内容向我们透露了国际空间站的最终归宿：
就算国际空间站能够继续超期服役，美国联邦政府也终将在2025年停止向国际空间站及其相关项目追加拨款。
在2025年，国际空间站如果还能在轨运营的话，美国联邦政府将不再维持对其所有权和管辖权的声明，而是委托美国宇航局对其进行商业化，寻求商业企业或者个人对国际空间站的接管。
199亿美元的NASA总预算中的第三大支出项目为深空探测，经费额度为45.588亿美元。
其中，36.698亿美元用于开发美国新一代载人深空探测飞船与火箭。
实际上，就是猎户座飞船与SLS重型运载火箭。上图为SLS火箭的效果图。
按2019财年预算的规划，在2020财年，SLS重型运载火箭将会迎来首飞，不过首飞的时候执行的是无人试验飞行。
首次载人飞行，则争取在2023年实现。
在美国第4次提出重返月球计划后，猎户座载人飞船项目得到了重生。详见小火箭的公号文章《小火箭聊刚刚宣布的人类重返月球计划》。
如今，猎户座载人飞船已经完成了大部分测试工作，就等着SLS重型运载火箭出马了。
SLS重型运载火箭的研制进度也是可以的，至少固体助推器已经做过静态点火试验了！
另外，美国宇航局要努力降低研发成本，以便支持今后更加宏大的探索计划。
（小火箭注：这是官方理由。我觉得实际上的理由是，这重型运载火箭计划的预算要是还降下不来，说不定在下一个财年就会被砍掉了！）
SLS重型运载火箭与猎户座载人飞船的组合，能够提供重返月球的能力，同时也具备向火星进发的潜力。
因此，小火箭在美国宇航局2019财年中发现了新的提法，不再把月球作为任务的终点，而是把重返月球作为未来一系列星际探索任务的起点，甚至是小试牛刀的一种试验。
这是2019财年预算的最大亮点。
199亿美元的NASA总预算中的第四大支出项目为管理，经费额度为27.497亿美元。
为了美国宇航局的高效运营，开发优秀的信息管理、设备管理和人力管理系统。为所有的NASA员工提供安全、舒适和可靠的工作环境。
199亿美元的NASA总预算中的第五大支出项目为专项技术研发，经费额度为10.027亿美元。
先进生命保障系统和舱内环境控制系统，用于未来的月球基地和载人火星探测。
先进推进系统设计，其重点是离子电推进。
航天飞行器在轨自组装和自维护技术。
另外，像新材料、新的导航制导与控制算法这样的每年必须坚持研发的基础科学，就不再赘述。
199亿美元的NASA总预算中的第六大支出项目为航空专项技术研发，经费额度为6.339亿美元。
啥？美国宇航局还管航空领域的研发？
当然了！
世界上有两类航空航天研发体系：
一种是苏联的航空航天割裂体系，也就是航空研究所与航天研究所是分开的，苏霍伊设计局做战斗机，南方设计局做导弹，相互之间交流比较少。由于我国曾经有一段时间师从苏联，也就习得了这样的体系架构。
另一种是美国的航空航天融合体系，没有严格的航空与航天产业的区别。比如美国波音公司既是庞大的运载火箭和洲际弹道导弹生产巨头（土星5号运载火箭的第一级就是波音出品），也是卫星和飞船研制单位，还以较为畅销的战斗机和客机而为人所知。
欧洲的情况和美国类似，比如空客集团，也是卫星、火箭、导弹、客机都研制的。
美国宇航局，是咱们按照国内航空与航天割裂的状态来对应翻译的，实际上，美国并没有其他的叫做航空局的单位。
美国宇航局的英文全称为National Aeronautics and Space Administration，直接翻译，应该译为国家航空与宇航局，或者叫国家航空航天局。
在1958年成立NASA，就是为了精简机构，以防臃肿的组织架构继续阻碍技术的发展，出现再次落后于苏联的情况。这些典故，详见小火箭的公号文章《小火箭讲述人类第一颗人造卫星的传奇》。
2019财年，NASA的航空专项经费主要用来研发先进航空飞行器。
更优的气动外形、更高的安全性、更低的噪声水平。
大名鼎鼎的X飞机系列（X-1首次超声速飞行等等），在2019财年仍将继续。
这是NASA的2019财年要重点发展的X飞机：X-57。
X-57是全电飞机，所有14台发动机全部为电动机。在起降阶段，全部14台发动机都要工作；而在巡航阶段，只需翼尖的2台发动机工作。
这就是美国宇航局在2019年要做的事情：为重返月球做准备、为火星2020项目做准备、为詹姆斯·韦伯太空望远镜的升空做准备；研发新的生命保障系统、研发新型的航空飞行器；继续测试SLS重型运载火箭和猎户座载人飞船。
2019年联邦政府给美国宇航局 NASA 的年度预算总额为 199亿 美元，相当于 1268.11 亿元 人民币。考虑到要做的那些事情，这些预算也就不算太多了。
当然，如果和美国7160亿美元的军费预算比起来，就更少了（1/36）。
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