十年调查为太空生物、物理科学制定议程

美国国家科学院于9月12日发布的最新十年调查“太空繁荣”为生物和物理科学研究提供了路线图，从地球低轨道到火星表面，到2033年。

研究与创新副总裁Krystyn Van Vliet自称是“太空极客”，担任开展这项调查的指导委员会的联合主席。

Van Vliet在接受《纪事报》采访时谈到了她在该项目上的工作及其潜在影响。

问：对于外行来说，什么是十年调查，为什么它很重要？

答：实际上有两个目的。首先，研究界定期向政府提供意见，作为未来几年研究重点的信号。因此，这是一项非常科学的努力，你从具有各种兴趣和专业知识的人那里收集意见，然后你说，“这些是我们作为一个国家在未来10年应该采取的重要目标。

第二个目的是为该社区的一个子集制定一份共识报告，即我与佛罗里达大学的Rob Ferl共同主持的指导委员会，听取了数百名贡献意见论文的研究人员和与我们一起编写报告的小组中的数十人的意见。鉴于所有这些投入，优先事项是什么？我们希望为未来的决策者提供哪些策略和建议，不仅涉及资源分配，而且涉及与在未来十年建立该主题的健康，充满活力的研究社区有关的所有事情？

问：有这么多贡献者，你们是如何确定项目的优先级的？

答：首先，我们试图确定科学概念之间的共性，以及使用不同术语和参考点的社区。然后，我们将这些视为许多可能的科学问题来回答，而不是研究主题。接下来，我们制定了标准，将向上选择问题子集，根据对太空探索和需要太空访问的转型发现的潜在影响来加权相对优先级。

这些标准帮助我们阐明了实际 回答 候选科学问题的相对重要性。因为，让我这样说吧，在太空中你可以做很多事情，所有这些事情都比在地球上进行研究要困难得多。因此，必须有一个非常非常好的理由在太空环境中进行研究。你还需要实验和一群在地面上的人，他们正在开发技术，原型制作，作为你在太空中进行的一些测量的地面参考。

我们真的希望这份报告引人注目。当你写关于探索新行星的报告时，作为公民和太空极客的我们并不难立即受到启发，对吧？谁不想去了解更多关于海王星的信息，也不想去看看这颗遥远星球上的大红斑。但是，要阐明在生物和物理科学研究的价值是比较困难的，你不能总是在照片中看到或在产品中使用。因此，对我和这个团队来说，我们能够清楚地表达“那又怎样？

问：您如何描述报告涵盖的主题领域？

答：报告只有三个主题，令人难忘且紧凑：在迈向新目的地时 适应太空 ; 在太空中生活和旅行 长达数年，不仅仅是更多的人，而是长期处于恶劣太空环境中的其他生物和实物; 探索隐藏在地球上的现象，发现生物体、材料和我们的宇宙如何运作的事情，这些事情不能通过仅使用重力和其他正常实验室条件使我们感到困惑的地球实验室来揭示。未来十年要回答的11个关键科学问题中的每一个都符合这三个主题之一。

问：有哪些重要收获？

答：有几个。一是空间生物和物理科学研究的资源在未来十年内必须增加一个数量级。我们需要增加资金，不仅来自NASA，还来自更广泛的政府和/或其他来源。我们需要共享投资来回答我们重返月球或火星所需的关键问题，并为地球上的社会做出贡献。

另一个信息是，我们真的想专注于这些优先问题，并集中精力在我们可以做的事情的子集上取得进展，这样我们就不会把花生酱铺得太薄。

还有其他信息，比如负责任地使用太空作为科学发现的资源。我们需要确保我们以负责任的方式进行研究——在可能的情况下进行合作，在不能的时候进行竞争——同时在科学使命中建立全新的能力。这个研究界确实需要扩大参与，以便我们的美国研究团队包含更广泛的技术专长和生活经验。此外，政府将无法资助或进行所有这些研究，因此我们需要与公司和其他国家建立良好的公私合作伙伴关系，以实现负责任和负担得起的太空研究。

问：报告还推荐了两项重大研究活动。

答：出于一系列原因，登月计划这个词是错误的，但这些都是宏大的、毛茸茸的、大胆的目标，旨在在未来10年内为美国带来科学、知识和能力的变革。第一种称为BLiSS，用于生物再生生命支持系统。这实际上是关于拥有封闭的系统，可以传递和交换流体和气体，从而允许您在太空中种植植物材料，部分用于多年任务中的食物。所以你可以把它想象成一个太空的蔬菜园，但它比这复杂得多。你如何捕获和回收氧气和水，或者使用地球以外的材料作为你的“土壤”？植物如何与太空环境特有的微生物或人类引入的微生物相互作用？

第二个活动称为MATRICES，它涉及在太空中可持续地制造材料和工艺。这是关于我们对物理世界不了解的东西的基础科学，主要是在液体和固体，主动和被动的材料中。它们如何在太空中工作？我们如何利用它更好地在太空中加工和制造东西，同时尽量减少对这些环境的不利影响？它还可能导致我们可以在地球上使用的技术，以实现更大的循环经济，使用材料和减少浪费。

问：康奈尔大学在这些努力中可以发挥什么作用？

答：我认为重要的是要认识到，虽然这项十年调查每10年才开发和发布一次，但目前在康奈尔大学的所有校园中都有与本报告的目标相一致的惊人研究。事实上，该报告的指导委员会成员是威尔康奈尔医学院的同事克里斯梅森。

我们有康奈尔天体物理和行星科学中心（C-CAPS）。他们的教师参与了其他十年调查，因此他们了解十年，也了解如何计划和资源任务。还有西布利机械与航空航天工程学院，那里有做得很好的研究人员，包括梅森·派克。我们在中大西洋地区设有空军研究实验室中心，直接与空军和太空部队合作应对工程挑战。然后，农业与生命科学学院、兽医学院和人类生态学院也在进行研究——你可能认为这三所大学没有太多共同点——它们有关于如何围绕地球上的食物和水恢复力进行研究的各个方面，这通常涉及与BLiSS活动相同的事情。康奈尔大学有很好的抗菌和疫苗研究，以及量子通信和传感器研究。

我们计划在今年秋天举办康奈尔太空日，部分是为了扩大报告中的内容，但也是为了强调康奈尔大学已经进行的一些与空间科学挑战相关的伟大研究和发现。

问：关于调查工作，人们还应该知道什么？

答：我觉得这真的很愉快。你知道，领导或参与这样的团队，你把它作为对国家的志愿服务做了几年，你正在综合许多观点。所以这并不容易，但我确实希望更多的人对这些机会说“是”。这是一个很好的机会，可以更好地了解您的研究社区，从公共到私营部门。当政府打电话问你是否可以花时间与那些专业知识远远超出你舒适区的学者一起应对未来时，不要说“不”。如果可以，请说“是”。