興衰互鑒：蘇聯深空探測的衰落與美國行星科學的繁榮

本文第一部分主要談論美國的情況，美國不僅是經歷了兩次深空探測熱潮的深空探測大國，更是當仁不讓的深空探測強國和行星科學強國。深空探測的第一次熱潮在?20?世紀?60—70?代，即通常所稱的美蘇爭霸時期。第一次深空探測熱潮退去時，美國取得全面勝利，而先期領先的蘇聯則從此一蹶不振。第二次熱潮從?20?世紀?90?年代中期至今，美國全面引領，歐盟與日本穩步發展，中國正在崛起，印度、以色列等新興國家陸續加入，而蘇聯的主要繼承者俄羅斯至今仍未復興。兩個深空探測大國，一興一衰，能夠給其他志在發展深空探測的國家帶來什么啟示？

第一次熱潮前期，蘇聯在行星探測上取得了輝煌成就。俄羅斯民族最早把對太空的癡迷從神話轉向科學，擁有悠長的民眾基礎。1883?年，齊奧爾科夫斯基?就提出了火箭發動機推力公式，點燃了民眾對于星際旅行的科幻熱情。20?世紀?20—30?年代，在飛機技術的帶動下，蘇聯興起了一次航空航天熱潮，相關的技術實驗室、研究所、學院、學會建立起來，各種行星研究俱樂部也紛紛出現。科羅廖夫領導的噴氣裝置研究業余愛好者小組（GRID）研制的首枚?2．4?米小型火箭?1933?年發射成功，但這次熱潮最終因被斯大林鎮壓而結束。20?世紀?40?年代中期，隨著納粹德國的崩潰，蘇聯和美國均得到了德國的?V2?火箭技術，幾乎站在了同一起跑線上。然而美國更重視人才，美國把著名科學家馮?·?布勞恩等?100?多位關鍵的?V2?火箭相關科技人員招募到美國工作。蘇聯則把?V2?火箭制造硬件設施全部移到了蘇聯，重新建立了?V2?生產線。硬件設備的引入使得蘇聯在美蘇太空競爭短期內處于明顯優勢，而人才的引入使得美國后勁十足。

20?世紀?50?年代末，科羅廖夫團隊提出人造地球衛星計劃，并于?1957?年?10?月發射成功，人類從此進入太空時代。幾個月后，著名空間物理學家范艾倫領導研制的美國“Explore 1”衛星發現了空間中的輻射帶。該輻射帶以范艾倫的名字命名，也讓他成為歷史上唯一獲得克拉福德獎（四年頒發一次，有人稱其為“地球科學諾貝爾獎”）的空間物理學家。事實上，蘇聯衛星率先記錄到了輻射帶存在的證據，但被認為是儀器問題而錯失了這一偉大發現。這一著名事件成為美蘇深空探測思路分歧的象征。今天看來，美蘇爭霸分出勝負的最關鍵因素正是在于美國從一開始就確立了“科學引領”的思路。

進入到?20?世紀?60?年代，科羅廖夫領銜的探測工程團隊大放異彩，而他本人也成為歷史上最偉大的火箭工程師。除了月球探測，蘇聯還在金星、火星、彗星探測上取得了壓倒性的優勢，實現了?10?多項“首次”。比如：1961?年探測器到達金星，1962?年探測器到達火星，1966?年探測器著陸金星，1971?年實現火星表面成像，1975?年實現金星表面成像等。尤其是在金星探測方面，面對?90?倍于地球的大氣壓，400?多攝氏度的高溫，人類迄今僅有的?8?次金星表面成功著陸全部由蘇聯完成。但是，取得這么多“首次”的深空探測大國何以走向衰落？深空探測歷史專家、愛爾蘭學者哈維對比蘇聯和美國，歸納了?4?點原因：①?工業整體水平與太空競賽的要求不匹配，過多的探測任務導致了高失敗率；②政治環境不穩定，組織架構混亂，過度內部斗爭等導致稀缺資源被濫用，國家經濟不堪重負；③管理體制封閉，缺乏有影響力的學術和非學術宣傳平臺，科學成果未能在國際學界和公眾渠道宣傳，導致深空探測成果被大大低估；④國家經濟持續下滑，不能給探測和研究提供經費保障，人才外流到其他國家。除此之外，我們還思考了另外一個更重要的原因：蘇聯的舉國體制確實是計劃性強，效率很高，這是能夠前期領先的重要原因；但是，到了后期，如果沒有科學引領，就削弱了深空探測的必要性、能動性和先進性，最終導致蘇聯落后于美國。

隨著蘇聯的衰落，美蘇爭霸時期走向尾聲。20世紀?80?年代，美國里根政府考慮中止或取消所有的行星研究與深空探測計劃，“挑戰者號”航天飛機的爆炸也給公眾心理蒙上長久的陰影。與蘇聯境遇不同的是，美國的行星科學教育體系已經相當完備，在美國亞利桑那大學之后，哈佛大學、耶魯大學、麻省理工學院等幾十所頂尖大學都已建立“行星科學系”或者在地球科學系的基礎上建立“地球與行星科學系”。在充足的教育經費支持下，借助積累下的行星科學數據和月壤樣品，美國培養出了大批行星科學人才。盡管沒有新的探測計劃，行星科學研究卻依然蓬勃發展起來。有標志性的是月球與行星科學會議（The Lunar and Planetary Science Conference），該會議自?1970?年創辦，參會人數逐年增多，至今從未間斷，2019?年已達到約?3?000?人的規模。到?20?世紀?90?年代中期，美國國家航空航天局（NASA）改變了國家頂層設計的思路，提出“更快、更好、更經濟”的標準，向科學家開放申請探測研究計劃，從而掀起了第二次深空探測熱潮。前期培養出的行星科學家在這一次熱潮中扮演了主角，他們聯合工程師共同提出科學目標和探測方案，到美國國家航空航天局參加競爭和遴選。事實上，鮮有項目能同時滿足三“更”，由前沿科學家組成的專家組評審時往往是科學目標的創新性優先，兼顧三“更”。美國的行星科學家也有煩惱：學科發展過于迅猛，子學科和研究領域劃分趨向精細化；主流學術期刊種類繁多，每期動輒上千頁的規模；主流學術會議規模龐大，相關主題在各分會場平行進行；絕大部分人只能做個專家，成為通才已經不太可能。這門新興的學科未來如何發展，青年人才如何培養，在美國也是一直被熱議的話題。

如果說第一次熱潮的主題是探測競賽，比的是誰先跑得最快，那么第二次熱潮的主題應是科學競賽，比的是誰先看得最深。人們已經不滿足于到行星表面看一看，而是看向時間的深處——研究行星的演化歷史，看向空間的深處——研究行星的內部結構，看向人類的深處——研究生命起源和尋找地外生命。而流失了行星科學人才的俄羅斯很難再加入競賽，其低迷的經濟形勢也很難從全世界吸引人才。