NASA 2024 财年预算申请解读

邓刚 张扬眉 （ 中国航天科技国际交流中心， 北京空间科技信息研究所）

2023 年3 月13 日，拜登政府提交2024 财年（2023 年10 月1 日——2024 年9 月30 日）预算申请，其中为美国国家航空航天局（NASA）分配271.85 亿美元，较2023 财年预算的申请额259.74 亿美元增长了4.7%，较2023 财年预算的实际拨款额253.84 亿美元增长了7.1%。

本预算申请将继续以“重返月球”为目标，实施深空探索活动；启动新型离轨航天器项目，为“国际空间站”（ISS）未来的安全离轨做准备；积极推动空间技术、航空学、教育等其他领域的稳健发展。

1 预算重点项目和任务

从具体内容看，本预算申请将继续支持美国的载人和无人月球探测活动；投资研发新技术以提升美国航天能力；发展先进对地观测卫星、研发绿色航空技术，以应对环境挑战。各领域具体重点任务如下：

1）支持“阿尔忒弥斯”（Artemis）计划后续活动。继2022 年成功实施阿尔忒弥斯-1 任务后，本次为“阿尔忒弥斯”计划相关活动分配了81 亿美元，较2023财年的实际预算额增加了5 亿美元。本预算将资助包括用于阿尔忒弥斯-2 任务的“空间发射系统”（SLS）、“猎户座”（Orion）飞船、载人月面着陆系统、航天服和绕月系统的研发，以及后续“登上月球的首位女航天员、首位非白人航天员和首位非美国航天员”任务，并开始建造月球前哨站，朝最终的载人火星探测迈进。

2）推动无人火星探测活动。本预算申请将支持美国与其他国家合作实施火星探测任务，持续保持美国在火星探测领域的领先地位，这将推动对火星生命的探测，并为未来的载人火星探测打下基础。本次为“火星采样返回”（MSR）计划分配9.49 亿美元。此外，还将支持美国与欧洲在“火星生物学”（ExoMars）任务上的合作。

3）加速绿色航空创新。拜登政府承诺最迟在2050 年实现航空业的零碳排放。本次为相关技术分配了5 亿美元，用于研发一种足以取代商用客机传统发动机的混合电动喷气发动机。

4）利用科学进步来应对关键挑战。本次为地球科学分领域分配25 亿美元，用于下一代“陆地卫星”（Landsat）和“地球系统观测台”（ESO）的研发。本预算将用于更好地研究地球，支持应对气候危机和减缓自然灾害。此外，还支持开发用于农业和野火管理的应用和工具，探究温室气体的来源和减排。

5）扩大NASA 科学、技术、工程和数学（STEM）活动的范围。本次分配1.58 亿美元用于STEM 活动，较2023 年实际水平高出1400 万美元，范围覆盖女性。

6）为“国际空间站”的平稳过渡做准备。预算申请分配了1.8 亿美元用于研发“国际空间站”结束运营后的离轨能力，首次提出将从航天工业界采购用于“国际空间站”离轨操作的航天器。

7）投资先进技术。本次增加了对空间技术的投资，为其分配13.9 亿美元，较2023 财年实际水平高出1.9 亿美元。该投资将支持新技术的研发，提高美国航天能力，并通过商业航天公司的发展创造就业机会。

8）解决日益严重的轨道碎片问题。NASA 在更好地厘清日益恶化的碎片问题、研发创新方法以保护卫星、减缓碰撞风险等方面扮演着关键角色。本次分配了3900 万美元用于研究空间碎片环境、探索风险减缓方法。

NASA 2024 财年预算申请额各领域占比

NASA 2022-2028 财年预算情况 亿美元

2 预算申请概况

NASA 2024 财年预算申请总额为271.85 亿美元，其中分配给“深空探索系统”领域79.71 亿美元，较上年申请额74.78 亿美元增加6.6%；“空间运行”领域45.35 亿美元，较上年的42.66 亿美元增长6.3%；“空间技术”领域13.92 亿美元，较上年的14.38 亿美元降低3.2%；“科学”领域82.61 亿美元，较上年的79.88亿美元增长3.4%；“航空学”领域9.96 亿美元，较上年的9.72 亿美元增长2.5%；“STEM 活动”领域1.58亿美元，较上年的1.50 亿美元增长5.3%；“安保、安全与任务服务”领域33.69 亿美元，较上年的32.09 亿美元增长5.0%；“建设、环境合规与恢复”领域4.54亿美元，较上年的4.24 亿美元增长7.1%；“总监察长”领域5020 万美元，较上年的4840 万美元增长3.7%。

续表 亿美元

3 预算申请简析

为“重返月球”分配足额预算，围绕“阿尔忒弥斯”计划推进深空探索活动

继2022 年成功实施阿尔忒弥斯-1 任务后，本次为“阿尔忒弥斯”重返月球计划相关的活动分配了81 亿美元，其中一部分预算在行星科学领域的“商业月球有效载荷服务”（CLPS）计划中。本预算将全额资助包括用于阿尔忒弥斯-2 任务的“空间发射系统”“猎户座”飞船、载人着陆系统、航天服和绕月系统的研发，以及将首位女航天员、首位非白人航天员和首位美国之外的航天员送上月球的后续任务。

NASA 为“深空探索系统”领域分配了79.71亿美元的高额预算，用于研发载人月球和火星探测的系统和技术。

“通用探索系统发展”分领域获得45.25 亿美元，其中“猎户座”获得12.25 亿美元；“空间发射系统”获得25.06亿美元；“探索地面系统”获得7.94 亿美元，均较上年申请额有所增加。

“阿尔忒弥斯活动发展”分领域获得32.35 亿美元，较上年的26.00 亿美元大幅增长24.4%，其中包括“门户”计划9.14 亿美元，较上年7.79 亿美元有所增长；“载人着陆系统”（HLS）获得18.81 亿美元，较上年的14.86 亿美元大幅增长26.6%，除用于太空探索技术公司（SpaceX）升级阿尔忒弥斯-3 的“星舰”（Starship）系统以用于阿尔忒弥斯-4 任务之外，也将寻求其他私营公司为其研制新型载人月面着陆系统。

“载人探索需求&架构”和“火星活动发展”分领域分别获得0.491亿和1.62亿美元，基本与上年持平。

“真相”金星探测器概念图

“科学”领域预算再创新高，稳步推进高优先级任务

“科学”领域预算再创新高，获得82.61 亿美元，较上年的79.88 亿美元增长3.4%。相比上年，“地球科学”“行星科学”“天体物理学”分领域预算有所增加，“太阳物理学”分领域预算略有降低。该领域的主要变化为：为近地小行星防御任务——“近地天体调查者”（NEO Surveyor）大幅增加预算；再次砍掉目前正在轨运行的“平流层红外天文观测台”（SOFIA）任务预算；将“真相”（VERITAS）金星任务发射时间延期至少3 年。

为“地球科学”分领域分配24.73 亿美元预算，用于4 项“地球系统观测台”任务的实施，以理解地球系统，观测气候变化对地球造成的影响；继续支持“地球系统探索者”（Earth System Explorers）计划，通过发布“机遇公告”选择新任务；继续推动计划内任务的研发，包括“浮游生物、气溶胶、云和海洋生态系统”（PACE）、“气候绝对辐射和反射率观测台探路者”（CLARREO Pathfinder）、“NASAISRO 合成孔径雷达”（NISAR）；启动“陆地卫星下一代”（Landsat Next）任务；取消“地球静止轨道碳循环观测台”（GeoCarb）任务。

为“行星科学”分领域分配33.83 亿美元预算，提高“火星采样返回”的预算至9.49 亿美元，较上年增加15.5%，占整个行星科学领域预算的28%；继续支持“木卫二快帆”（Europa Clipper）旗舰级任务、“发现”（Discovery）、“新疆域”（New Frontiers）、“月球发现与探测计划”（LDEP）等计划框架下的各项任务，例如“赛琪”（Psyche）、“蜻蜓”（Dragonfly）等；支持毅力号（Perseverance）等在轨任务的运行；继续推动将于2028 年发射的“近地天体调查者”的研发，为其分配2.097 亿美元，较上年申请额0.399 亿美元大幅增长425.6%；支持与欧洲和日本行星探测合作；与此同时，为取舍平衡，NASA 提出将至少延期3 年发射“真相”金星任务，以确保其他优先级更高的任务进度。

“蜻蜓”土卫六探测器概念图

为“天体物理学”分领域分配15.57 亿美元预算，几乎与上年持平。该预算将支持“詹姆斯·韦布空间望远镜”（JWST）、“哈勃空间望远镜”（HST）、“钱德拉X 射线天文台”（Chandra X-Ray Observatory）、“成像X 射线偏振测定探测者”（IXPE）、“系外行星凌日卫星”（TESS）等在轨任务的维护和运行，以及“银河/银河系外ULDB 光谱学兆赫观测台”（GUSTO）和“X 射线和光谱任务”（XRISM）等计划内在研任务的研发。此外，为将于2027 年发射的天体物理学下一项旗舰任务——“南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜”（Nancy Grace Roman Space Telescope）分配4.07 亿美元。另外，此次预算申请再次提出终止在轨的“平流层红外天文观测台”，该任务已于2022 年9 月结束主任务，此前国会数次驳回了NASA提出终止该项目的意见。

为“太阳物理学”分领域分配7.51 亿美元，较上年略微降低。该分领域的预算用于支持以“帕克太阳探测器”（PSP）为主的“与日共存”（LWS）计划；以“行星际绘制和加速探测器”（IMAP）为主的“日地探测器”（STP）计划；以“电离层连接探测者”（ICON）以及未来任务为主的“太阳物理学探索者”计划（Heliophysics Explorer Program）等。除进行新任务的研发、新方案的研究外，将继续维持“帕克太阳探测器”、“旅行者”（Voyager）、“太阳与日光层观测台”（SOHO）、“风”（Wind）等任务的在轨运行。

启动“国际空间站”离轨能力建设，按计划推进向商业空间站的过渡

为“空间运行”领域分配45.35 亿美元，较上年申请金额有所增长。其中，“国际空间站”获得13.03 亿美元，较上年基本持平，将继续推行“国际空间站”的商业化进程。NASA 将根据2022 年1 月发布的《NASA“国际空间站”过渡报告》，逐步、有序完成从当前“国际空间站”运行向新的商业空间站运行的过渡，并继续推动在“国际空间站”上进行的各项科学研究工作。

“空间运输”分领域获得19.57 亿美元，将继续实施“乘员与货运计划”（CCP）和“商业乘员计划”（CCP），以支持运送美国航天员和货物往返空间站。此外，为具备更安全的离轨能力，NASA 本次还提出将从航天工业界采购用于2030 年后“国际空间站”离轨操作的航天器。在预算申请报告中，NASA 计划于2023 年授出合同，用于航天器设计、研制、建造、发射和在轨运行，确保届时“国际空间站”的受控再入和安全离轨。该航天器将在“国际空间站”再入日期的至少前一年与“国际空间站”交会对接，确保有足够的时间进行在轨测试和检测。尽管“国际空间站”计划结束寿命的时间为2030 年底，但美国政府要求尽快具备离轨能力，以应对可能发生的提前再入情况。

“空间与飞行支持”和“商业低地球轨道发展”分领域分别获得10.47 亿美元和2.28 亿美元。

重视前沿空间技术的研发储备，促进新型技术在实际飞行任务中的应用

本次预算申请为“空间技术”领域分配13.92亿美元，较上年略有降低。该领域的预算由4 项计划构成，即：“早期创新与合作”“技术成熟”“技术演示验证”“小型业务创新研究和小型业务技术转移”（SBIR and STTR）。

NASA 提出2024 财年空间技术的投资战略，包括以下几点：①投资变革性的前沿技术，促进美国航天工业的发展，创造高薪工作机会，并维护国家安全；②使创新型技术应用于实际飞行任务，并将其融入商业航天和政府系统；③建造月球全球基础设施，用于月球表面的可持续运行；④与工业界建立合作关系，塑造商业航天能力；⑤通过小型业务研究，支持未来高增长业务的发展；⑥通过对早期创新计划的投资，广泛孕育、培养创新团体；⑦在气候变化和清洁能源方面进行定点投资。

“早期创新与合作”计划获得1.38 亿美元，面向大学、公司、独立实验室、NASA、其他政府机构以及普通大众，用于高风险、高回报技术的初期概念研发，对应技术成熟度1 ～3（TRL 1 ～3）。

“技术成熟”计划获得4.02 亿美元，用于介于早期概念和飞行演示验证之间的变革性航天技术的研发，对应技术成熟度3 ～6，主要包括可用于支持未来月球附近和表面活动的相关技术，包括“进入、下降和着陆”（EDL）、“空间制造”（In-Space Manufacturing）、“原位资源利用”（ISRU）、“高性能飞行计算机”（HPSC）、“垂直太阳电池阵技术”（VSAT）、“月球到火星行星自动建造技术”（MMPACT）等，其中也包括与NASA 科学任务部合作研发“商业月球有效载荷服务”计划下的6 种有效载荷，即极区资源水冰采集试验-1（PRIME-1）、“ 月 球 跳 跃者”（Lunar Hopper）、“ 诺 基 亚4G/LTE 临近通信”（Nokia 4G/LTE Proximity Communications）、“电动力学防尘罩”（EDS）、“月球表面羽流研究立体相机”（SCALPSS）、“合作式全自动分布式机器人探索”（CADRE）。

“技术演示验证”计划获得5.51 亿美元，用于相对成熟的技术的飞行或地面系统级演示验证，对应的技术成熟度5 ～7，包括太阳电推进（SEP）、在轨服务、组装与建造、“激光通信中继演示验证”（LCRD）、深空光学通信（DSOC）等技术。

“小型业务创新研究和小型业务技术转移”计划获得3.00 亿美元，重点支持与“阿尔忒弥斯”计划以及气候变化、清洁能源相关的技术研发。

稳定投资“教育”领域，重视K——12 群体的人才培养

在“STEM 活动”领域，此次获得1.58 亿美元，高于上年的申请额1.50 亿美元。与奥巴马、特朗普政府不同，拜登政府连续3 个财年都保持了对“教育”领域的稳定投资，并按照NASA《2022年战略规划》中提出的“培养下一代探索者”的目标，将培养多样化的STEM 未来人才作为优先事项。

本次预算申请增加了“下一代STEM”（Next Gen STEM）计划的预算，从上年的1910 万美元增长至2570 万美元，重视培养从幼儿园到十二年级（K-12）的学生群体，为其提供独特的锻炼机会，引发学生在STEM 方面的兴趣，并使其能够接触和了解NASA 的任务和工作，培养多样化的未来人才。

其他领域预算分配情况

其他领域的预算分配均实现增长，具体分配情况如下：“航空”领域9.96 亿美元，同比增长2.5%；“安保、安全与任务服务”领域33.69 亿美元，同比增长5.0%；“建设、环境合规与恢复”领域4.54 亿美元，同比增长7.1%；“总监察长”领域5020 万美元，同比增长3.7%。

4 几点分析

近年来NASA 财年预算保持稳定水平，支持各领域稳健发展

NASA 预算曾在20 世纪60 年代“阿波罗”（Apollo）计划期间达到峰值，占联邦政府预算总值的比例一度超过4%。20 世纪70 年代之后，NASA预算占比大幅回落至2%以下。近5 年来，NASA 财年预算申请额保持在226 亿～271 亿美元之间，占联邦政府预算总值的比例也维持在0.3%～0.5%左右。考虑通货膨胀因素，近年来NASA 财年预算保持非常稳定的水平，确保了对包括载人航天、深空探测、空间技术研发等活动的稳健发展。

在有限的预算下进行权衡取舍，支持高优先级任务的研发和实施

在NASA 每财年的预算总额稳定保持在200 多亿美元的情况下，NASA 不得不在力保旗舰级、高优先级重点任务的同时，对一些优先级相对较低的任务和计划进行权衡取舍，以“有限”的预算最大程度地推动各领域的发展。

本次预算全力保证了行星科学最高优先级任务——“火星采样返回”旗舰任务的预算，在总预算额几乎持平的情况下，为该计划大增预算金额，达到9.49 亿美元，占整个行星科学领域预算的28%，该单项计划甚至超过了整个“太阳物理学”分领域的总预算，足见该任务的重要性和NASA 对其的重视。但为控制任务成本，NASA 提出可能将仅部署一架火星直升机，而不是之前计划的两架。

与此同时，NASA 对另一些任务进行了“不及预期”或“大刀阔斧”的调整。根据2022 年美国国家研究委员会发布的新版行星科学十年调查报告，未来十年在行星科学、天体生物学、行星防御等领域面临大量科学优先问题和潜在的机遇，美国应将行星科学的最高优先级由火星采样返回转向更远天体——天王星、海王星。而本次预算申请并未为相关任务分配预算，而是提出将在2025 财年再考虑启动相关的概念研究。

此外，由于“赛琪”小行星任务延期发射而造成的人力和预算紧缺，NASA 提出将延期至少3 年实施“真相”小型金星探测任务，2023 财年仅为该项目保留科学团队研究的小额预算。

瞄准“重返月球”“载人登火”，深度融合载人和无人深空探索活动

此次拜登政府提交的NASA 2024 财年预算申请是其上任以来的第三份NASA 财年预算申请，延续了自特朗普以来的“美国优先”的整体战略，仍提出围绕“重返月球”的近期目标、瞄准载人火星探测的长期目标，按照“从月球到火星”的深空探测路径，继续推进“阿尔忒弥斯”载人重返月球计划，并为相关活动分配了超过80 亿美元的预算，包括研制“空间发射系统”、“猎户座”飞船、“探索地面系统”、“载人着陆系统”、“门户”计划的“电源&推进要素”（PPE）和“居住和后勤前哨站”（HALO）等相关舱段，以及CLPS 计划下的“毒蛇”月球车、PRISM 仪器、“阿尔忒弥斯”任务航天员的手持设备等。可以看出，NASA 深度融合了载人和无人月球探索活动，旨在以无人任务作为先驱探路，在进行科学探测活动的同时，拍摄月球表面地形图像、选择安全着陆点、演示验证原位资源利用技术、3D 打印技术等，为后续的载人探索活动提供信息数据支持，奠定技术能力基础。

行星防御成为未来发展新重点

美国从20 世纪90 年代开始，陆续发射了多次小行星探测任务，例如对近地小行星 “爱神星”（433 Eros）、“灶神星”（Vesta）、“特洛伊”（Trojan）等进行广泛的探测活动。近年来，美国开始重视协同发展小天体科学探测与行星防御，并于2022 年成功实施了全球首次近地天体撞击防御技术试验——“双小行星重定向测试”（DART），为未来实际的行星防御任务奠定了基础。新版行星科学十年调查报告也首次将行星防御作为一个单独的前沿领域提出，为NASA 提出相关的发展建议。可见，美国已将行星防御作为新的重点发展方向，将近地天体撞击防御视为太空安全的一部分，并积极开展技术试验，以增强其制天能力。

在本次预算申请中，NASA 积极响应了新版行星科学十年调查报告的建议，全力支持“近地天体调查者”的实施，为其分配2.097 亿美元，较上年申请额0.399 亿美元实现了超过5 倍的增长，且计划在未来数个财年也保持高额预算分配。NASA 原本在上年预算申请中，将该任务的发射时间由2026 年延期到2028 年，并仅为其分配了少额预算，但国会大力支持该项目，在2023 财年拨款法案中为该任务加倍了预算，且提出希望恢复发射时期至2026 年。同期发布的新版NASA 授权法案也指示NASA 继续进行该任务的研发，并要求不能出现研发和发射的延期。然而经过研究，NASA 仍然计划于2028 年6 月发射该任务，但在接下来的2024 财年预算申请中大力保障了高额预算，推动该任务的研发、发射和运行。

作为对新版行星科学十年调查报告中建议的“启动规划一项最高优先级的行星防御快速响应和飞越侦察任务”的响应，NASA 还提出将启动一项新的近地物体特征探测任务，但并未透露具体细节。

鼓励引入竞争机制，大力支持商业航天

近年来，美国商业航天繁荣发展，美国政府从政策鼓励、监管支持等各个角度都给予商业航天越来越宽松的发展空间，促成了SpaceX、蓝色起源（Blue Origin）、火箭实验室（Rocket Lab）等一大批创新性商业航天企业的涌现，加快推动了整个产业链的发展和成熟。

从本次预算申请报告看，NASA 将继续大力推动和强化载人、深空探测活动的商业化，为确保“国际空间站”的安全离轨，计划投入1.8 亿美元向私营公司采购离轨航天器；引入竞争机制，在SpaceX 公司的基础上，再增加一家私营公司为其开发“载人着陆系统”；继续通过CLPS 计划，向私营公司采购月球发射服务等。通过上述一系列措施和计划，“取百家所长”，稳步推进美国商业航天的发展。