Was ist die anerkannte Methode zur Priorisierung wissenschaftlicher Erkundungsmissionen?

Diese Frage ist durch ein Argument motiviert, das im Zusammenhang mit dieser Frage aufkam .

Wir wissen, dass es dekadische Umfragen gibt , die die Prioritäten bei der Planetenerkundung empfehlen. Es gibt auch ein nettes Problem, das von Andrew Kennedy (siehe Wartezeitberechnung ) für interstellare Erkundungssonden zusammengefasst wurde.

Jede Missionsstudie hat die folgenden fest verdrahteten quantitativen Parameter:

  • Zeit zum Entwickeln, Testen und Starten des Raumfahrzeugs (vorgegeben durch das Startfenster);
  • maximale Nutzlastmasse, Leistung und Datenrate, die begrenzen, wie viele Daten gesammelt und wie schnell die Ergebnisse übertragen werden können (gegeben durch die gewählte Flugbahn und die verfügbaren Trägerraketen);
  • Transitzeit vom Start zum Zielort (oder zu den Zielorten), wenn der wissenschaftliche Nutzen minimal ist;
  • Kosten der Startkampagne;
  • Kosten der Missionskontrolle über verschiedene Missionsphasen;
  • Verwendung ansonsten begrenzter Ressourcen (wie Plutonium-238 für RTGs).

Es gibt auch „weiche“, weniger quantifizierbare Parameter:

  • erwarteter Wert wissenschaftlicher Ergebnisse;
  • Wahrscheinlichkeit, das Startfenster aufgrund der Notwendigkeit einer Neugestaltung zu verpassen;
  • zu erwartende Entwicklungskosten.

Ein naiver, unkomplizierter Ansatz wäre, den diskontierten Kapitalwert (NPV) aller Ausgaben und wissenschaftlichen Ergebnisse (irgendwie in Geld umgewandelt) zu berechnen und ihn oder die implizite Rendite zu verwenden, um Missionen zu vergleichen.

Meine Frage ist zweigeteilt:

  • Gibt es ein allgemein anerkanntes Handbuch , das die Theorie umreißt, die bei der Entscheidungsfindung auf höchster Ebene bei der Auswahl des Missionsportfolios verwendet werden kann?
  • Gibt es Studien, die analysieren, wie Entscheidungen wirklich getroffen werden (durch die NASA oder andere Agenturen)? Welche Abzinsungssätze werden von Entscheidungsträgern implizit verwendet?
Es ist nicht möglich, auch nur zu versuchen, den NPV der Grundlagenforschung zu quantifizieren. Die Entscheidung muss auf qualitativer Basis und Bauchgefühl getroffen werden. Verschiedene Forschungsbereiche, die zufällig eingerichtet werden, wechseln sich ab, da es jetzt bald Venus-Zeit ist, und natürlich als nächstes zu weiter entfernten Planeten fortschreiten, wie in Uranus. Die Gleichung von Johannis Kepler für die Marsbewegungen wurde schließlich auch zur Grundlage für die Gleichungen von Newton und Einstein. Der Kaiser erwartete sicherlich einen hohen Kapitalwert von seiner Investition in die astrologische Forschung, aber eher von der Vorhersage des Schicksals als von der Industrie.
@LocalFluff - die Wahrheit ist da draußen ;) Bauchgefühl ist schrecklich subjektiv und nicht zu rechtfertigen.
Nun, der Bauch ist so gut wie das Gehirn, wenn es um das Unbekannte geht. Und es hat keinen Sinn, das Bekannte zu entdecken. Einige Verwaltungsrituale können Trost spenden und die Verantwortlichkeiten willkürlich verteilen, wenn etwas schief geht. Aber es hilft nicht beim Entdeckungsprozess. Es ist psychologisch schwer, Unwissenheit zu akzeptieren, aber das ist die eigentliche Daseinsberechtigung der Grundlagenforschung (und sogar vieler unternehmerischer Investitionen).
@LocalFluff - Es gab bereits 2012 ein Wirtschaftspapier mit dem Titel Grundlagenforschung und Wohlstand: Stichprobenziehung und Auswahl technologischer Möglichkeiten und wissenschaftlicher Hypothesen als alternativer Motor für endogenes Wachstum , in dem tatsächlich versucht wurde, die finanzielle Rendite der Grundlagenforschung abzuschätzen. Es ist ein sehr interessantes Papier, besonders wenn Sie ein Stipendien-abhängiger Forscher sind ;)

Antworten (1)

Das ist eigentlich eine wirklich gute Frage, aber ein bisschen komplizierter. Wie Missionen im Allgemeinen priorisiert werden, ist wie folgt (für Missionen der Discovery-Klasse oder das Martian Scout-Programm ):

  1. Ein Wissenschaftler (oder eine Gruppe von Wissenschaftlern) entscheidet, dass er eine bestimmte Art von Mission sehen möchte.
  2. Die NASA verschickt regelmäßig Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen. Normalerweise ist jede Mission erlaubt, solange die Mission für einen bestimmten Preis durchgeführt werden kann.
  3. Die NASA prüft alle Vorschläge zusammen mit einem Team von Gutachtern anderer Wissenschaftler. Sie gewichten im Wesentlichen jeden Vorschlag anhand der erreichten Wissenschaft und der Technik des Projekts usw., um zu sehen, ob die Mission erfolgreich sein kann.
  4. Die NASA gibt einigen ausgewählten Teams mehr Geld, um die Missionen zu entwickeln, um letztendlich dasjenige mit der besten Kombination aus Wissenschaft und Technik auszuwählen.

Die kurze Antwort, je mehr Wissenschaftler sich für etwas interessieren, desto höher wird es gewichtet. Dies gilt wirklich für jede Klasse von NASA-Missionen bis zu einem gewissen Grad. #4 ist der eigentliche Schlüssel.

Was ist die anerkannte Methode zur Priorisierung wissenschaftlicher Erkundungsmissionen?
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