衛星計畫的延遲,可能殃及氣候的研究與預測。
撰文╱蔡宙(Charles Q. Choi) 翻譯/蔡雅鈴
諸如警告卡崔娜颶風將侵襲何處的長期天氣預測,倚賴的是繞極衛星提供的資料。它們取得的不只是地球南北兩極的詳細資料,還包括在它們底下轉動的世界,差不多就是地球表面所有的點。替換老舊的美國軍用與民用衛星群的計畫,目前岌岌可危,預算超支30億美元,而第一顆替換的衛星發射時程,進度更足足落後三年之多。
現今繞極衛星的維修,分別由美國海洋暨大氣總署(NOAA)及美國國防部兩個機構負責,每個機構兩顆。1994年,美國決定建立國家繞極運作環境衛星系統(NPOESS),以滿足這兩個機構加總的需求。這個整合型計畫的六顆衛星,將裝載14種儀器,約為軍用或民用繞極衛星的兩倍,而且可以省下18億美元。
2002年,美國將衛星合約給予諾斯洛普格魯曼公司(Northrop-Grumman)之時,原本預定要在今年5月試射裝載四種儀器的測試衛星,在 2008年6月展示第一顆功能完備的替換衛星。然而,由美國航太總署(NASA)監督測試的衛星,發射日期已經延期至2009年4月,替換衛星更推遲至 2012年,NOAA與國防部官員2005年11月在眾議院科學委員會證實了這件事。「現在事情很明白了,各個決策的訂定所參考的相關科技困難度的分析,幾乎從一開始就太少了。」委員會主席紐約州眾議員波勒(Sherwood Boehlert)在聽證會時說。
諾斯洛普格魯曼公司表示,大部份的延誤與費用的增加,肇因於衛星感應器各式各樣的問題,特別是配備紅外線相機的可視紅外成像輻射儀組(VIIRS),本來是用來收集雲的影像以及探測海洋的表面溫度。諾斯洛普格魯曼公司現在的說法是,他們原本以為VIIRS的開發,應該不會像後來演變的這樣困難,因為 VIIRS在各方面,都是根基於原本就存在的儀器。
美國政府以及承包商雙方都不能即時體認與解決問題,政府審計局的官員包能(David Powner)在聽證會上如此陳述。他還說,衛星計畫的領導主管在核定幾項重大決策時,通常都是逕行選擇,而不是做更深入的分析與探討。
為了讓計畫回到正軌,NOAA、國防部和NASA僱了一位新的計畫整合經理。除此之外,建造VIIRS的下游廠商雷神公司(Raytheon),也換掉了製造儀器的整個團隊,而諾斯洛普格魯曼公司也加強了對下游廠商的監督。為了節省時間及金錢,NOAA的主管勞坦巴克(Conrad C. Lautenbacher)說,衛星上的感應器可能會刪去一部份。不過由航太公司(Aerospace Corporation)主導的獨立審查結果認為,不論計畫有什麼變動,都至少會有大約10億美元的超支。眾議院的科學委員會也憂心,此計畫會因為其跨機構整合的性質,而讓問題變得不易解決。
替代方案還是有的,但並不完美。軍事衛星或許可以撐過2012年,雖然它們不能提供NOAA天氣預報模式需要的所有資料。NASA的研究衛星或長期的高空飛行也可以幫上忙。勞坦巴克說,工程人員可以強化測試衛星,它們獲得的資料量是功能完備衛星的93%。工程人員也可以讓NOAA現有繞極衛星的飛行期,超過平均堪用四年的生命期。歐洲的衛星也是選項之一,如果它們可資利用,而且產生的資料格式與美國的天氣預報模式能夠相容的話。
這個計畫的修正方案應該在今年春天就能完成,同時NOAA和國防部分別會在2007年12月及2011年10月,發射他們最後一顆原本的繞極衛星。如果 NOAA的衛星失敗了(畢竟大約每10顆衛星,就有一顆在發射過程之中或者之後會失敗),那麼美國民用繞極衛星的運轉,將要忍受至少四年的空窗期。那顆衛星也許特別容易失敗,因為承包商洛克希德馬丁公司曾經意外將它摔落,而造成嚴重的損壞。
這樣的空窗缺口可能很嚴重,科羅拉多州波爾德市的大學大氣研究公司總裁安西斯(Richard A. Anthes)解釋:「這在颶風登陸地點的預報上,誤差範圍可能由幾十英里變成幾百英里。」
【本文轉載自科學人2006年3月號】
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