□張 菽 褚洪杰 關(guān) 嵩 張 濤

世界航天及航天運輸系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

□張 菽 褚洪杰 關(guān) 嵩 張 濤

進入21世紀(jì)以來，世界航天活動呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的新態(tài)勢，主要航天國家和地區(qū)相繼制定或調(diào)整航天發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展目標(biāo)，航天戰(zhàn)略在國家整體發(fā)展戰(zhàn)略中的作用日益突出，航天活動對人類文明和社會進步的影響進一步增強

1957年，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，拉開了人類探索宇宙空間的序幕。隨著技術(shù)的進步，航天事業(yè)在國家整體發(fā)展戰(zhàn)略中的作用日益突出，對人類文明和社會進步的影響也進一步增強，航天的作用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，對國家政治、經(jīng)濟、軍事與社會生活都產(chǎn)生著廣泛而深遠(yuǎn)的影響。進入二十一世紀(jì)以來，世界航天活動呈蓬勃發(fā)展的新態(tài)勢，主要航天大國和地區(qū)均制定了宏偉的航天發(fā)展戰(zhàn)略，立足本國國情，發(fā)展并保持與市場要求相適應(yīng)的技術(shù)水平，實施更大規(guī)模的空間開發(fā)活動。

航天事業(yè)的發(fā)展需要航天戰(zhàn)略的指引。航天發(fā)展戰(zhàn)略是一個較長時期內(nèi)航天事業(yè)發(fā)展的總目標(biāo)、總?cè)蝿?wù)、總策略，是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是編制發(fā)展規(guī)劃的重要前提和依據(jù)。在國家高度關(guān)注、技術(shù)飛速發(fā)展的今天，研究世界主要國家的航天發(fā)展戰(zhàn)略，則顯得尤為重要。

世界航天發(fā)展戰(zhàn)略一覽

美國

作為世界超級航天強國，美國航天技術(shù)保持著世界先進性和前瞻性，其發(fā)展戰(zhàn)略可概括為：保持航天強國的長期成功和絕對領(lǐng)導(dǎo)，維護空間霸權(quán)主義。在該戰(zhàn)略指引下，美國制定了切實可行的發(fā)展路線：以航天技術(shù)“永保領(lǐng)先，與時俱進”為宗旨，致力于航天活動商業(yè)化，實施以技術(shù)探索和驗證為目的的樣機戰(zhàn)略，使美國航天工業(yè)更具競爭力；設(shè)立長遠(yuǎn)深空探測與載人航天目標(biāo)，開展有限的國際合作，推動國家工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

俄羅斯

作為老牌世界航天強國，俄羅斯技術(shù)基礎(chǔ)雄厚，雖然發(fā)展過程中受經(jīng)濟制約，但還是力爭與美國抗衡。俄羅斯航天發(fā)展戰(zhàn)略可概括為：立足國情，實現(xiàn)單個領(lǐng)域突破，保持航天強國優(yōu)勢，兼顧提高經(jīng)濟效益。近年來，俄羅斯不斷擴大航天國際市場份額的占有量，在國際商業(yè)發(fā)射市場所占的份額遙遙領(lǐng)先，保持著載人航天世界領(lǐng)先優(yōu)勢，積極尋求在深空探測領(lǐng)域的國際合作，確保獨立進入空間的能力。為了滿足全球化競爭的需求，俄羅斯將進一步整合航天工業(yè)綜合體的資源，優(yōu)化生產(chǎn)能力，提高生產(chǎn)效率，形成合理高效的集約化組織結(jié)構(gòu)。

歐洲

由于各方面難以與美俄抗衡，歐洲國家在航天事業(yè)伊始就選擇了一條合作發(fā)展之路。這是條多元一體的道路，體現(xiàn)了歐洲國家之間優(yōu)勢互補、團結(jié)協(xié)作的合力。歐洲航天發(fā)展戰(zhàn)略可概括為：擁有獨立、強健的航天工業(yè)，確保歐洲世界航天科技的前沿地位。歐洲秉承務(wù)實的設(shè)計理念，不盲目追求技術(shù)先進性，充分考慮滿足發(fā)射需求，著眼于發(fā)射系統(tǒng)的低成本和高可靠性。近期歐洲主要通過國際空間站的合作建設(shè)利用，為未來深空探測積累技術(shù)經(jīng)驗，體現(xiàn)出歐洲將重點發(fā)展面向地球的航天技術(shù)，重視給大眾帶來切實利益，尋求在技術(shù)獨立自主與國際合作之間的最佳平衡。

日本

盡管一直在強調(diào)自主開發(fā)，但由于政治上依附于美國，日本的航天政策與美國息息相關(guān)。目前隨著國內(nèi)政治的日益右傾化，航天發(fā)展也日益軍事化。日本總的航天發(fā)展戰(zhàn)略可概括為：發(fā)展航天技術(shù)，增強競爭力和擴大國際影響。日本在獲取美國支援的同時，正積極謀求獨立的航天能力。自2008年通過《宇宙基本法》后，日本積極發(fā)展太空能力以確保國家安全。大力發(fā)展軍用成像、偵查衛(wèi)星技術(shù)，開展固體運載火箭研制，帶動軍事航天技術(shù)水平和能力的提升。

印度

印度基于“大國理念”，一直不遺余力發(fā)展航天事業(yè)。經(jīng)過幾十年的不懈努力，印度航天技術(shù)總體水平發(fā)展迅速，航天實力突飛猛進。印度總的航天發(fā)展戰(zhàn)略可概括為：借助外部力量實現(xiàn)自主發(fā)展，實現(xiàn)有限目標(biāo)和重點發(fā)展。印度航天的一個顯著特征是走國際化研發(fā)之路，積極參與國際研發(fā)合作，引進外資、技術(shù)和產(chǎn)品，再吸收、自造和創(chuàng)新，逐步形成自己的航天工業(yè)研發(fā)體系。在十多年國際市場開拓中，印度已在國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場占據(jù)了一席之地，先后為德國、韓國、印尼、阿根廷和加拿大等國發(fā)射衛(wèi)星，并且成功實現(xiàn)了亞洲首次火星探測任務(wù)，有力彰顯了印度航天大國的實力和地位。

航天運輸系統(tǒng)發(fā)展趨勢

航天運輸系統(tǒng)是執(zhí)行往返于地球表面和空間軌道之間，空間軌道之間，以及地外天體著陸和返回運輸任務(wù)的運輸工具的總稱。它包括載人（載貨）飛船、運載火箭、航天飛機、空天飛機、應(yīng)急救生飛行器和各種輔助系統(tǒng)等。

航天運輸系統(tǒng)的組成單元較為豐富，按照應(yīng)用的任務(wù)范圍，航天運輸系統(tǒng)可以分為三類，分別是進入空間的一次性運載火箭、服務(wù)于在軌有效載荷和空間運輸?shù)暮教爝\載器、實現(xiàn)天地往返運輸?shù)目芍貜?fù)使用運載器。

航天運輸系統(tǒng)是一個國家進出空間的基礎(chǔ)。在世界航天運輸系統(tǒng)60余年的發(fā)展歷程中，截止到目前，已完成各類航天發(fā)射5300多次。美，俄，歐，中等國已陸續(xù)建立了完備的航天運輸系統(tǒng)的工業(yè)體系。

涉足航天的國家數(shù)量及資金投入不斷增多

各傳統(tǒng)航天大國均根據(jù)自身特點制定航天運輸系統(tǒng)型譜發(fā)展規(guī)劃，開展新一代運載火箭和重型運載火箭的研制，向著更遙遠(yuǎn)的深空邁進。以印度為代表的新興航天國家突出重點發(fā)展，逐步形成本國完備的航天運輸系統(tǒng)，努力建設(shè)獨立自主的進入空間能力并積極開拓國際航天發(fā)射市場。韓國、朝鮮、巴西等國家逐步具備研制運載火箭的能力。

世界航天產(chǎn)業(yè)持續(xù)高額投入，全球航天項目的政府預(yù)算在2012年和2013年都保持在720億美元左右。其中俄羅斯公共航天投入在過去5年平均以32%的速度遞增。航天項目投入在1000萬美元到1億美元之間的國家，由2003年的10個增加到了2013年的30個。

深空探測成熱點國際合作出現(xiàn)新模式

美國、俄羅斯、印度及中國相繼公布了深空探測計劃。進入21世紀(jì)，美國制訂了多項包含月球以遠(yuǎn)深空探測任務(wù)計劃，并發(fā)展新一代重型運載火箭航天發(fā)射系統(tǒng)（Space Launch System，SLS）用以滿足“月球以遠(yuǎn)”深空探測的任務(wù)需求。俄羅斯也明確提出未來幾年的火星、金星和木星探測計劃。印度在2020空間科學(xué)項目路線圖中，規(guī)劃了未來開展小天體等的探測，并成功發(fā)射首顆火星探測衛(wèi)星“曼加里安”，2014年9月24日進入火星軌道，成為亞洲第一個自主研發(fā)開展火星探測的國家。我國在深空探測方面，選擇有限目標(biāo)，分步開展深空探測活動，按照“繞、落、回”三步走發(fā)展思路推進月球探測工程建設(shè)，開展深空探測專項論證，推進開展對太陽系行星、小行星和太陽的探測活動。

深空探測發(fā)展更加注重國際合作。2013年8月，國際空間探測協(xié)調(diào)組織（ISECG）對外發(fā)布了新版《全球探索路線圖》，通過路線圖的實施，相關(guān)各國將發(fā)揮各自航天技術(shù)優(yōu)勢，逐步形成空間開發(fā)同盟，共同開展高起點、高水平和大規(guī)模的長遠(yuǎn)空間開發(fā)活動。

型譜體系完善 新產(chǎn)品形成能力

一次性運載火箭仍將占據(jù)航天運輸系統(tǒng)的絕對主導(dǎo)地位，運載火箭型譜化、系列化、模塊化和組合化仍是當(dāng)前一次性運載火箭發(fā)展的重要方向，重型運載火箭和空間組裝技術(shù)得到重視和發(fā)展。未來五年SLS，安加拉，阿里安6等火箭將形成能力，實現(xiàn)火箭的跨代發(fā)展?？焖侔l(fā)射的小型運載火箭成為快速響應(yīng)空間，實現(xiàn)空間系統(tǒng)快速部署的主要運載工具。以上面級技術(shù)為基礎(chǔ)的軌道運輸及服務(wù)飛行器，對利用空間和控制空間能力的提升和拓展具有重要作用，不僅可機動部署衛(wèi)星，未來還能提供在軌維修和服務(wù)，從而顯著提高空間資源的靈活性和作戰(zhàn)能力。

重復(fù)使用技術(shù)是航天運輸未來的發(fā)展趨勢，是降低發(fā)射成本的一條重要途徑。重復(fù)使用天地往返技術(shù)是航空和航天融合的一個典型代表，同時也是航天運輸技術(shù)中最具有前瞻性、前沿性和戰(zhàn)略性的高新技術(shù)。美國XS-1，歐洲IXV等重復(fù)使用運載器將陸續(xù)完成演示驗證，逐步向工程應(yīng)用方面發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)模式多樣商業(yè)化運作加強

各傳統(tǒng)航天強國的管理模式逐步呈多樣化發(fā)展，發(fā)展形式和實施途徑開始強調(diào)靈活性和創(chuàng)新性。美國采用軍民分離模式，國防部負(fù)責(zé)軍用航天戰(zhàn)略和軍用航天活動的組織實施，航空航天局負(fù)責(zé)民用航天戰(zhàn)略的組織實施和開展民用航天活動。俄羅斯由軍民統(tǒng)一到軍民分治再到軍民統(tǒng)一，其改革經(jīng)歷了一個螺旋式變化過程。目前私營企業(yè)介入航天領(lǐng)域，廣泛采用扁平化管理模式，有力挑戰(zhàn)傳統(tǒng)模式，航天商業(yè)市場氛圍濃厚。美、俄、歐的運載火箭，都有專門的合資公司開展商業(yè)化運營，商業(yè)發(fā)射將成為未來進入空間的主要方式。

航天大國均制定長期國家發(fā)展戰(zhàn)略

世界主要航天國家十分注重航天發(fā)展的政策導(dǎo)引作用，超前部署發(fā)展進入空間和利用空間的能力。美國公布了《國家航天政策》，俄羅斯政府公布了《2030年前及未來俄羅斯航天發(fā)展戰(zhàn)略》、歐空局公布了《歐洲航天政策》，日本公布了《宇宙基本法》。我國應(yīng)統(tǒng)籌軍民兩個領(lǐng)域，從國家層面制定統(tǒng)一的航天活動基本法和發(fā)展路線圖，規(guī)劃未來較長一段時期的宇宙開發(fā)和空間探索活動。

國家應(yīng)給航天運輸系統(tǒng)更多經(jīng)費和政策支持

進入新世紀(jì)，美、俄、歐、日、印紛紛出臺雄心勃勃的太空開發(fā)計劃，并給予足夠的經(jīng)費支持。而我國在航天上的投入尚不及美國的十分之一。因此建議國家給予發(fā)展航天運輸系統(tǒng)更多的經(jīng)費支持，持續(xù)提升進入空間的能力，為利用和控制空間奠定基礎(chǔ)。另外，建議國家在航天商業(yè)化、民營資本進入、火箭產(chǎn)品及技術(shù)出口等方面給予更多的政策支持。

轉(zhuǎn)變觀念以靈活運營模式應(yīng)對新興市場

航天工業(yè)部門應(yīng)當(dāng)以更加開闊的視角、更加開放的心態(tài)、更加新穎的理念推動我國航天運輸系統(tǒng)發(fā)展。進一步加強對國家政策的研究和把握，在國家“一帶一路”建設(shè)中發(fā)揮“亮點”作用，以“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維推動火箭商業(yè)化運作和工業(yè)化進程；積極面對日益洶涌的航天商業(yè)化浪潮，主動出擊，做好運載火箭商業(yè)化運作的研究和方案；進行與民營資本合作開展商業(yè)化運營模式的試點工作，實行競爭性采購，專注于低成本、高可靠和高效率，努力打造具有國際競爭力的商業(yè)火箭?！?/p>

（作者單位：中國航天科技集團公司）