王洪飛 房立晶

（1 中國人民解放軍63729 部隊 2 中國人民解放軍63717 部隊）

2020 年7 月28 日，美軍方、政府航天機構(gòu)和私營部門研究組發(fā)布《2020 年太空工業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀》報告。該報告為一次研討會結(jié)果，是包括美國工業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界領(lǐng)導(dǎo)人等在內(nèi)召開的線上會議，評估了美國太空工業(yè)目前的現(xiàn)狀，并為加強太空工業(yè)基礎(chǔ)提供了建議。會議發(fā)起者是美國天軍（USSF）、國防創(chuàng)新部門（DIU）和美國空軍研究實驗室（AFRL）。該報告為美國決策者和行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)對美國在太空領(lǐng)域日益增長的威脅，以及如何確保強大的美國太空工業(yè)基礎(chǔ)提供了全面的建議。

1 美國太空工業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀、面臨的問題和挑戰(zhàn)

現(xiàn)狀

報告從4 個方面分析了當(dāng)前美國太空工業(yè)基礎(chǔ)的現(xiàn)狀，分別為：

1）美國是太空領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。報告認(rèn)為美國仍然是當(dāng)前太空領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者，在空間探索方面取得了巨大成就，是首次展示商業(yè)軌道貨物運輸、商業(yè)重型運載火箭、部署天基超大星座和商業(yè)載人航天的國家，美國軍方保持著能力最強的軍用星座。

2）民用、商業(yè)和國家安全都越來越依賴太空領(lǐng)域。美國計劃2024 年前重返月球，并在月球建造基礎(chǔ)設(shè)施作為通往火星和更遠(yuǎn)星球的中轉(zhuǎn)站。美國應(yīng)當(dāng)在太空領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用，以實現(xiàn)人類在太空的存在從臨時演變到永久，新成立的天軍要確保在太空領(lǐng)域的國家利益。

3）人類對太空的向往愈發(fā)強烈。美國私營航天企業(yè)家在太空領(lǐng)域作出了突出貢獻(xiàn)，他們有著人類向太空擴張并最終定居太陽系的信念。目前企業(yè)家領(lǐng)導(dǎo)的私人投資正在太空領(lǐng)域帶來成本、效率和創(chuàng)造性解決方案，影響著美國空間技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)航天優(yōu)勢，并為美國持續(xù)保持太空領(lǐng)導(dǎo)力提供動力。

“藍(lán)月亮”大型月球著陸器能夠根據(jù)配置和任務(wù)向月球表面運送有效載荷

4）政府與私營企業(yè)的合作更加緊密。在航天政策指導(dǎo)上，美國國防部（DoD）正在加強與航天企業(yè)的合作。美國政府高層認(rèn)為應(yīng)當(dāng)加快合作節(jié)奏，如擴大使用新的商業(yè)航天運輸和物流能力等。

問題和挑戰(zhàn)

報告主要從10 個方面對當(dāng)前美國太空領(lǐng)導(dǎo)地位面臨的問題和挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié)，主要包括：

1）有爭議的領(lǐng)導(dǎo)地位。報告指出，越來越多的國家正在成為太空競爭者和潛在的對手，美國缺乏國家層面太空工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的“北極星”愿景，無法協(xié)調(diào)整個航天部門的工作以保持美國的太空領(lǐng)導(dǎo)地位。

2）加緊地月空間活動并控制關(guān)鍵資源。隨著空間活動擴展到地球同步軌道之外，第一個建立服務(wù)于地球同步軌道和地月空間運輸能力的國家將擁有對地月空間，特別是月球資源進(jìn)行控制的優(yōu)越能力。報告重點指出月球資源的重要性；同時指出月球是獲取小行星資源和通往火星的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)商業(yè)航天發(fā)展的關(guān)鍵。

3）天軍的作用需進(jìn)一步明確。美國擴大地月經(jīng)濟需要強大的軍事保障，作為維護(hù)國家安全的空間力量，天軍的任務(wù)應(yīng)當(dāng)明確規(guī)定包括扶持和保護(hù)美國的商業(yè)航天。

4）新冠疫情對美國太空工業(yè)影響深刻。新冠疫情極大影響了美國太空工業(yè)的發(fā)展，且恢復(fù)程度尚不確定。在新冠疫情形勢下，私營企業(yè)的投資很可能會下降，太空發(fā)展主要還需依靠美國政府，美國需要采取措施吸引更多的投資者。

5）國防預(yù)算無法實現(xiàn)增長。國防部未來的預(yù)算很可能會持平或下降，這使得國防部單獨開發(fā)新的、重大的航天系統(tǒng)存在巨大壓力，迫使其最大限度地利用商業(yè)開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行工作。

6）政府采購流程過于復(fù)雜。美國當(dāng)前的采購做法較復(fù)雜，尤其對私營部門存在不透明性，使得私營企業(yè)不容易獲取明確信息。美國政府采購的航天系統(tǒng)具有成本高、計劃時間長和經(jīng)常拖延的缺陷，導(dǎo)致競爭對手能夠以更快的速度發(fā)展航天計劃，從而使美國處于戰(zhàn)略劣勢。

7）政府的法律和監(jiān)管非常復(fù)雜。美國空間公司面臨著非常復(fù)雜的法律和監(jiān)管要求，導(dǎo)致非國防工業(yè)基礎(chǔ)的公司尤其是新進(jìn)入者，通常不愿為國家安全的航天項目開發(fā)提供解決方案。

8）國防部太空試驗和原型開發(fā)效率低下。國防部許多航天計劃時間表過長，限制了短期內(nèi)“設(shè)計-建造-試驗”項目的機會。報告指出，技術(shù)領(lǐng)先的太空試驗和原型開發(fā)方案對保持美國的技術(shù)優(yōu)勢至關(guān)重要，但目前國防部在這一領(lǐng)域的資金不足且協(xié)調(diào)不夠。

9）科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）人才短缺。美國當(dāng)前和預(yù)期的STEM 人員數(shù)量有限，難以支持國家發(fā)展太空能力。除了STEM 外，太空工業(yè)還將需要更多的非STEM 人員，如金融、工程、經(jīng)濟和法律等各種支持性職業(yè)。

10）太空工業(yè)的體系架構(gòu)不夠明晰。國防部應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步明確太空工業(yè)的體系架構(gòu)，以及天軍在保護(hù)太空工業(yè)方面的責(zé)任，如刺激工業(yè)基礎(chǔ)、扶持創(chuàng)新企業(yè)等。

2 六大主要競爭領(lǐng)域

報告指出，當(dāng)前美國國家太空力量和太空工業(yè)基礎(chǔ)的發(fā)展有六大主要競爭領(lǐng)域，分別是：

航天政策和金融工具

航天政策是維持美國國家太空工業(yè)創(chuàng)新的核心。隨著在太空的活動不斷擴大，美國航天政策的重點側(cè)重應(yīng)對全球商業(yè)航天的迅速增長，以及外國競爭者的快速發(fā)展等問題。美國的航天政策正在利用當(dāng)前的各種經(jīng)濟和金融工具，包括提供資金和市場需求，使美國的太空工業(yè)基礎(chǔ)得以蓬勃發(fā)展。

具體行動建議上，政策方面應(yīng)當(dāng)跟上航天快速發(fā)展、大國競爭以及全球商業(yè)市場的技術(shù)創(chuàng)新和動態(tài)變化，在政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、盟友和伙伴之間實現(xiàn)政治和經(jīng)濟上的協(xié)調(diào)，以推行商業(yè)航天的持久戰(zhàn)略。金融方面，美國必須明確允許在航天市場的所有領(lǐng)域部署和利用現(xiàn)有的經(jīng)濟政策，制定有利于發(fā)展的新政策，以增加商業(yè)航天活動，支持空間公司發(fā)展。

太空信息服務(wù)

隨著空間需求的增加、發(fā)射成本的降低、信息系統(tǒng)性能的提高等，空間信息服務(wù)正經(jīng)歷著深刻的變化，為國家安全做出了貢獻(xiàn)，美國的民用、商業(yè)和軍事力量越來越依賴于信息服務(wù)的質(zhì)量。

具體行動建議上，國防部應(yīng)開發(fā)利用商業(yè)小衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)，發(fā)射專用的小衛(wèi)星系統(tǒng)，以滿足戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略軍事能力要求。此外，繼續(xù)降低多重監(jiān)管障礙，提高商業(yè)企業(yè)監(jiān)管程序的效率，特別是在美國與盟國的互動方面。還應(yīng)修訂數(shù)據(jù)產(chǎn)品和開發(fā)的出口管制法律，消除國際合作的障礙；長期內(nèi)應(yīng)建立目標(biāo)，確保50%以上的政府空間信息服務(wù)是從商業(yè)來源獲得的。

空間運輸和物流

保持太空領(lǐng)域優(yōu)勢的基礎(chǔ)是具備優(yōu)越的空間運輸和物流能力，美國的航天發(fā)射目前已從單一的國家供應(yīng)商增加到3 個或更多的發(fā)射供應(yīng)商，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的可重復(fù)使用發(fā)射系統(tǒng)大幅降低了發(fā)射成本。

具體行動建議上，短期內(nèi)國防部和美國國家航空航天局（NASA）應(yīng)加強合作以推動基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，包括國防部參與“阿爾忒彌斯”（Artemis）項目和制定政府的月球行動規(guī)劃；中期應(yīng)解決好重返月球計劃中尚未確定的方面，包括頻譜分配、空間交通管理和碎片管理等；長期應(yīng)將所有地球靜止軌道衛(wèi)星和其他高價值資產(chǎn)過渡到完全模塊化的結(jié)構(gòu)，通過可重復(fù)使用的空間運輸系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)射。

維珍軌道公司的發(fā)射器一號在該公司的發(fā)射演示中首次在半空中點火

人類在太空的生存

美國政府目前是載人航天飛行探索的主要投資者，但政府投資正在加強與私營部門投資的結(jié)合。美國不斷增長的私營企業(yè)工業(yè)基礎(chǔ)是其長期的經(jīng)濟和戰(zhàn)略優(yōu)勢，私營部門投資的目標(biāo)是使人類能夠擴展到太陽系，使太空成為一個永久占領(lǐng)的領(lǐng)域以進(jìn)行空間探索、太空旅游、太空制造和資源開采。

具體行動建議上，短期應(yīng)當(dāng)繼續(xù)承諾在2024 年之前使人類重返月球，實現(xiàn)人類在月球上的長期存在。還應(yīng)當(dāng)制定人類能夠在太空生存并可以商業(yè)性自給自足的目標(biāo)，并盡快制定實現(xiàn)這一目標(biāo)的路線圖；中期可計劃設(shè)計和建造一個小規(guī)模的太空生存示范環(huán)境，并將其納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，利用5 年的時間探索，并可延長用于商業(yè)用途；長期能夠利用太空資源進(jìn)行太空領(lǐng)域的生產(chǎn)操作等。

空間動力

空間動力是空間探索任務(wù)的基礎(chǔ)，航天系統(tǒng)的運行能力都要依賴空間動力，空間動力是人類在太空長期生存、活動和發(fā)展工業(yè)應(yīng)用的必要能力，能促進(jìn)商業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和提供軍事優(yōu)勢。

具體行動建議上，短期應(yīng)當(dāng)建立一個全面、系統(tǒng)的國家太空發(fā)展愿景以應(yīng)對競爭對手，包括與競爭對手相當(dāng)?shù)墓I(yè)目標(biāo)和時間表，并提供關(guān)鍵事件的具體日期等；中期應(yīng)當(dāng)拓展《空間太陽能發(fā)電增量開發(fā)和研究計劃》，包括開發(fā)其他系統(tǒng)概念和組件技術(shù)，為可運行的高功率空間太陽能發(fā)電系統(tǒng)提供足夠的技術(shù)支撐等；長期應(yīng)按照《國家近地天體準(zhǔn)備戰(zhàn)略和行動規(guī)劃》的要求，建造出先進(jìn)的動力和推進(jìn)器，確保在深空探測領(lǐng)域獲得優(yōu)勢。

空間制造和資源開采

空間制造包括在太空為地面和太空經(jīng)濟制造的產(chǎn)品，以及支持太空工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的產(chǎn)品，能夠擴大商業(yè)航天市場?？臻g資源開采包括從月球表面和小行星上提取礦物和水，空間資源開采促成空間制造市場形成，對建立太空居住地、動力源和推進(jìn)器至關(guān)重要。

具體行動建議上，短期內(nèi)天軍應(yīng)當(dāng)闡明對空間資源開采及相關(guān)能力的設(shè)想和要求，美國政府應(yīng)提供合理資金，并鼓勵風(fēng)險資本投資，美國政府的航天機構(gòu)應(yīng)當(dāng)贊助大學(xué)開展空間制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究；中期內(nèi)美國政府的民用和國家安全航天機構(gòu)應(yīng)當(dāng)為空間制造創(chuàng)造市場需求；長期內(nèi)美國政府應(yīng)帶頭創(chuàng)建一個公私合營的月球工業(yè)園區(qū)，包括支持資源開采和在軌制造等環(huán)節(jié)，以促進(jìn)工業(yè)能力的持續(xù)發(fā)展。

3 面向美國太空工業(yè)界的四項建議

報告向美國太空工業(yè)界提出了四項建議，分別為：

1）工業(yè)界應(yīng)積極尋求與美國政府的伙伴關(guān)系，以開發(fā)商業(yè)、民用和國防太空領(lǐng)域的聯(lián)合運營能力。

2）美國擁有創(chuàng)新和潛在的雙重使用技術(shù)的企業(yè)家必須改善其知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，包括保護(hù)其網(wǎng)絡(luò)免受網(wǎng)絡(luò)滲透的企圖，并避免將知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移給對美國利益懷有敵意的外國控制的企業(yè)。

3）企業(yè)應(yīng)在整個美國教育體系中積極參與，以指導(dǎo)和發(fā)展未來的STEM 人才，推動未來的太空經(jīng)濟，包括為STEM 學(xué)生、實習(xí)生提供本科獎學(xué)金/貸款，并提供航天專業(yè)人員以支持空間學(xué)科的教學(xué)。

4）工業(yè)界應(yīng)加強和改善與國內(nèi)外相關(guān)零件、子部件和子系統(tǒng)制造商的聯(lián)系及伙伴關(guān)系，以加強對太空供應(yīng)鏈的信任和彈性。

4 面向美國政府的六項建議

報告向美國政府提出了六項建議，如下：

1）美國政府頒布整套對太空工業(yè)發(fā)展的“北極星”愿景和戰(zhàn)略，并成立一個總統(tǒng)工作組來執(zhí)行。

2）國防部制定保護(hù)、支持和利用商業(yè)航天的計劃。

3）美國政府致力于從經(jīng)濟上刺激該行業(yè)，包括空間債券和空間商品交易所，并通過交易所執(zhí)行國防部和NASA 10 億美元的現(xiàn)有資金。

4）美國政府制定一個框架，與擁有美國共同準(zhǔn)則和價值觀的盟友及合作伙伴創(chuàng)造財富和安全。

5）美國政府提供必要的勞動力，以填補國內(nèi)超過1 萬個STEM 職位。

6）美國天軍與太空工業(yè)企業(yè)家和創(chuàng)新者應(yīng)當(dāng)緊密合作，發(fā)展政府與商業(yè)之間的技術(shù)合作伙伴關(guān)系，以支持美國在太空的商業(yè)和國家安全。