王帥（北京空間科技信息研究所）

2021年，深空探測(cè)領(lǐng)域在疫情影響下依舊迸發(fā)出強(qiáng)大活力，中美阿三國(guó)火星探測(cè)器成功抵達(dá)火星，全球發(fā)射3次深空探測(cè)任務(wù)，“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”（PSP）等在軌任務(wù)實(shí)現(xiàn)新的探索里程碑，同時(shí)多個(gè)政府和商業(yè)探測(cè)任務(wù)蓄勢(shì)待發(fā)。各國(guó)政府繼續(xù)推動(dòng)以月球和火星為重點(diǎn)的太陽(yáng)系探測(cè)，地月空間經(jīng)濟(jì)圈吸引越來(lái)越多商業(yè)力量進(jìn)駐，與此同時(shí)美軍開(kāi)始加速布局地月空間活動(dòng)能力，深空探測(cè)領(lǐng)域正迎來(lái)參與者爆發(fā)、從探索邁向應(yīng)用的轉(zhuǎn)型發(fā)展期。此外，美國(guó)將深空領(lǐng)域視為推動(dòng)新太空國(guó)際規(guī)則的重要著力點(diǎn)，推動(dòng)國(guó)際聯(lián)盟與秩序的建立。

1 整體情況概述

中美阿探測(cè)器成功抵達(dá)火星，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)成就

2021年2月，中國(guó)天問(wèn)一號(hào)、美國(guó)“火星2020”（Mars 2020）以及阿聯(lián)酋“希望”（Hope）探測(cè)器成功抵達(dá)火星。之后，“火星2020”攜帶的毅力號(hào)（Perseverance）火星車在火星表面著陸，其攜帶的機(jī)智號(hào)（Ingenuity）火星直升機(jī)試飛成功，實(shí)現(xiàn)人類首次在地球以外的星體上成功放飛旋翼飛行器?！跋Ｍ碧綔y(cè)器成功進(jìn)入火星軌道，標(biāo)志著阿拉伯世界登上深空探測(cè)舞臺(tái)。中國(guó)天問(wèn)一號(hào)實(shí)現(xiàn)火星“繞、著、巡”探測(cè)，成為美國(guó)著陸器之外唯一成功著陸火星的探測(cè)器，在火星上留下中國(guó)印記。

毅力號(hào)火星車與機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)（來(lái)源：NASA）

美國(guó)多次發(fā)射新型探測(cè)任務(wù)，增進(jìn)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）發(fā)射“露西”（Lucy）小行星探測(cè)器，將首次探測(cè)木星軌道上的“特洛伊”小行星；發(fā)射“雙小行星重定向測(cè)試”（DART）任務(wù)，首次試驗(yàn)用于改變小行星運(yùn)行軌道的動(dòng)能撞擊技術(shù)，為防止小行星撞擊地球奠定技術(shù)基礎(chǔ)；發(fā)射迄今為止尺寸最大、功能最強(qiáng)的空間望遠(yuǎn)鏡——“詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡”（JWST），補(bǔ)充和擴(kuò)展“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”（HST）的發(fā)現(xiàn)，以更長(zhǎng)的波長(zhǎng)覆蓋范圍和更高的靈敏度探索宇宙。新的小行星探測(cè)與科學(xué)觀測(cè)任務(wù)，不僅將為人類揭示宇宙起源與演化等基本問(wèn)題提供新的信息，還將推動(dòng)多項(xiàng)新型航天技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步鞏固美國(guó)在深空探測(cè)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

多類任務(wù)穩(wěn)步推進(jìn)探索進(jìn)程，取得新的突破

美國(guó)“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”在第八次飛越太陽(yáng)期間，成功穿過(guò)太陽(yáng)大氣的最外層——日冕，并采集了粒子和磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，成為首個(gè)“接觸”太陽(yáng)的航天器。毅力號(hào)火星車成功利用火星稀薄大氣制氧，為載人火星探測(cè)鋪平道路?！皻W西里斯-雷克斯”（OSIRIS-Rex）小行星采樣返回探測(cè)器完成采樣和探測(cè)，告別貝努小行星，開(kāi)始返回地球的旅程。歐洲和日本合作的“貝皮·科倫坡”（Bepi Colombo）水星探測(cè)器首次近距離飛越水星，并拍攝了水星圖像。

“雙小行星重定向測(cè)試”（來(lái)源：NASA）

“詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡”（來(lái)源：NASA）

“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”（來(lái)源：NASA）

多次任務(wù)進(jìn)入最終準(zhǔn)備階段，即將開(kāi)啟征程

受疫情、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素影響，原定于2021年發(fā)射的多次深空探測(cè)任務(wù)推遲至2022年后發(fā)射，包括美國(guó)的阿爾忒彌斯-1（Artemis-1）任務(wù)，俄羅斯的月球-25（Luna-25）任務(wù)，印度的月船-3（Chandrayaan-3）任務(wù)，NASA“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)”（CLPS）計(jì)劃的前兩次任務(wù)—宇宙機(jī)器人公司（Astrobotic）的“游隼”（Peregrine）著陸器任務(wù)和直覺(jué)機(jī)器公司（Intuitive Machines）的新星—C（Nova-C）月球著陸器任務(wù)，以及NASA“地月空間自主定位系統(tǒng)技術(shù)操作與導(dǎo)航試驗(yàn)”（CAPSTONE）立方星任務(wù)等。上述任務(wù)以及原本計(jì)劃2022年發(fā)射的歐俄聯(lián)合“火星生物學(xué)”項(xiàng)目第二次任務(wù)、日本“小型月球探測(cè)著陸器”（SLIM）、NASA“賽琪”（Psyche）金屬小行星探測(cè)任務(wù)等，均已進(jìn)入最終準(zhǔn)備階段，即將開(kāi)啟新的征程。

2 發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

以月球火星為重點(diǎn)推動(dòng)太陽(yáng)系探測(cè)

在美國(guó)重返月球計(jì)劃和載人火星探測(cè)終極目標(biāo)的牽引下，全球探索活動(dòng)繼續(xù)聚焦月球和火星兩大目標(biāo)。月球探測(cè)方面，NASA的“阿爾忒彌斯”（Artemis）計(jì)劃正推動(dòng)載人與無(wú)人相結(jié)合的探測(cè)方式；俄羅斯推進(jìn)“月球”系列探測(cè)任務(wù)的發(fā)展；日本和印度正發(fā)展月球軟著陸任務(wù)—“小型月球探測(cè)著陸器”和月船-3；韓國(guó)推進(jìn)首次月球任務(wù)—“韓國(guó)探路者月球軌道器”（KPLO）的研制工作；土耳其則宣布計(jì)劃開(kāi)展月球探測(cè)任務(wù)。火星探測(cè)方面，美歐聯(lián)合開(kāi)展的火星采樣返回計(jì)劃已經(jīng)進(jìn)入實(shí)施階段，NASA已經(jīng)授出“火星上升推進(jìn)系統(tǒng)”（MAPS）的研制合同；歐俄合作的“火星生物學(xué)”項(xiàng)目第二次任務(wù)、印度曼加里安-2（Mangalyaan-2）任務(wù)等也將陸續(xù)起航；NASA和加拿大、日本、意大利簽署有關(guān)合作開(kāi)展“火星冰測(cè)繪儀”（MAP）任務(wù)的意向書，該任務(wù)將作為火星載人探測(cè)任務(wù)的先驅(qū)，尋找火星表面的冰層。

此外，美歐等國(guó)還在推進(jìn)小行星、巨行星以及太陽(yáng)等目標(biāo)的探測(cè)任務(wù)，持續(xù)拓展人類的探索疆域。阿聯(lián)酋也提出了2028年左右發(fā)射小行星帶探測(cè)任務(wù)。金星探測(cè)在沉寂多年之后，再次受到世界關(guān)注，NASA和歐洲航天局（ESA）相繼選定新的金星探測(cè)任務(wù)，包括NASA的發(fā)現(xiàn)級(jí)任務(wù)“達(dá)芬奇+”（DAVINCI+）和“真相”（VERITAS）以及ESA的“宇宙愿景”計(jì)劃中型任務(wù)“預(yù)見(jiàn)”（EnVision），三項(xiàng)任務(wù)計(jì)劃在2030年左右發(fā)射，共同為科學(xué)界提供新的金星探測(cè)數(shù)據(jù)。

商業(yè)力量廣泛進(jìn)駐深空探測(cè)領(lǐng)域

美國(guó)在推動(dòng)“阿爾忒彌斯”計(jì)劃時(shí)，正將擁有能力轉(zhuǎn)變?yōu)椴少?gòu)服務(wù)，牽頭創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)的月球市場(chǎng)環(huán)境，全方位推進(jìn)月球探測(cè)的商業(yè)化。在CLPS計(jì)劃下，NASA通過(guò)購(gòu)買商業(yè)公司開(kāi)發(fā)的著陸器將有效載荷交付至月球表面。截至2021年12月底，NASA已經(jīng)向美國(guó)宇宙機(jī)器人、直覺(jué)機(jī)器、螢火蟲航天（Firefly Aerospace）、馬斯滕空間系統(tǒng)（Masten Space Systems）等4家公司授出了7項(xiàng)任務(wù)訂單。日本ispace公司已融資約2億美元，計(jì)劃于2022年發(fā)射的首次任務(wù)的所有有效載荷已經(jīng)就緒，包括日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）開(kāi)發(fā)的小型“可變形月球機(jī)器人”，阿聯(lián)酋穆罕穆德·本·拉希德航天中心開(kāi)發(fā)的月球車等。以色列的太空以色列公司（SpaceIL）也正推進(jìn)創(chuàng)世紀(jì)-2（Beresheet-2）任務(wù)，將再次挑戰(zhàn)月球軟著陸。

隨著月球探測(cè)任務(wù)的增多，美歐已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)商業(yè)力量建立月球通信與導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于未來(lái)的載人與無(wú)人探測(cè)任務(wù)，降低任務(wù)實(shí)施門檻以及任務(wù)成本。NASA正在“阿爾忒彌斯”計(jì)劃下推動(dòng)“月球網(wǎng)”（LunaNet）的建立，該網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)將為月球及其周圍的航天器提供中繼通信與導(dǎo)航信息服務(wù)。NASA的CAPSTONE立方星任務(wù)將驗(yàn)證“門戶”（Gateway）地月空間站的運(yùn)行軌道，同時(shí)測(cè)試導(dǎo)航系統(tǒng)。ESA正與商業(yè)伙伴合作推動(dòng)“月光”（Moonlight）計(jì)劃，將建立商業(yè)月球通信和導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)，首次任務(wù)“月球探路者”計(jì)劃于2023年發(fā)射。此外，美國(guó)空間飛行公司（Spaceflight）也計(jì)劃驗(yàn)證月球飛行共乘服務(wù)，為未來(lái)月球任務(wù)提供共乘機(jī)會(huì)。

美軍開(kāi)始加速布局地月空間活動(dòng)能力

在民商月球探測(cè)快速推進(jìn)的同時(shí)，美國(guó)防部提出地月空間與國(guó)家利益綁定，需要實(shí)施地月空間軍事活動(dòng)以保護(hù)國(guó)家利益，進(jìn)而開(kāi)始推動(dòng)地月空間相關(guān)活動(dòng)的發(fā)展。美軍正融入國(guó)家“重返月球”戰(zhàn)略，與民商協(xié)同發(fā)展地月空間技術(shù)，積極推動(dòng)發(fā)展“地月空間高速公路巡邏系統(tǒng)”（CHPS）和“敏捷地月空間飛行火箭驗(yàn)證”（DRACO）項(xiàng)目，增強(qiáng)地月空間態(tài)勢(shì)感知和機(jī)動(dòng)能力。

在DRACO計(jì)劃下，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）授予美國(guó)通用原子公司（GA）以及洛馬公司（LM）和藍(lán)源公司（Blue Origin）合同，用于設(shè)計(jì)太空推進(jìn)用小型核反應(yīng)堆，并開(kāi)展航天器概念設(shè)計(jì)。DARPA還宣布一項(xiàng)名為“新型軌道和月球制造、材料和高效率設(shè)計(jì)”的新項(xiàng)目，期望在月球上制造大型結(jié)構(gòu)，可能用于偵察、感知和資源開(kāi)采等應(yīng)用。美空軍研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)布《地月空間基礎(chǔ)》報(bào)告，為參與開(kāi)發(fā)計(jì)劃、能力、專業(yè)知識(shí)和作戰(zhàn)概念的軍事航天專業(yè)人員普及“地月空間”基礎(chǔ)知識(shí)?？哲娧芯繉?shí)驗(yàn)室召開(kāi)地月空間利益相關(guān)者會(huì)議，與政府航天機(jī)構(gòu)共同協(xié)調(diào)圍繞地月空間能力的活動(dòng)。

美國(guó)牽頭推動(dòng)深空領(lǐng)域新聯(lián)盟與新規(guī)則

在百年之未有大變局下，美國(guó)認(rèn)為新的、由其主導(dǎo)的太空國(guó)際規(guī)則具有重要戰(zhàn)略價(jià)值，將國(guó)際規(guī)則博弈提升到了很高的戰(zhàn)略位置，在新版《國(guó)家航天政策》首條原則中強(qiáng)調(diào)“負(fù)責(zé)任的太空行為”，在目標(biāo)中新增“鼓勵(lì)和維護(hù)各國(guó)負(fù)責(zé)任和平利用太空的權(quán)利”，明確提出“將價(jià)值觀輸出到所有太空目的地”。深空探測(cè)作為航天前沿領(lǐng)域，原有國(guó)際規(guī)則對(duì)其中的多項(xiàng)活動(dòng)缺乏具體的要求與監(jiān)管，同時(shí)該領(lǐng)域由美國(guó)全面主導(dǎo)，其話語(yǔ)權(quán)最強(qiáng)，因此美國(guó)將深空探測(cè)領(lǐng)域視為推動(dòng)新太空國(guó)際規(guī)則的重要著力點(diǎn)。

近年來(lái)，美國(guó)積極推動(dòng)深空探測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際聯(lián)盟與規(guī)則制定，意欲推動(dòng)“適用于解決21世紀(jì)太空安全和商業(yè)活動(dòng)的基礎(chǔ)太空條約”。合作方面，美國(guó)正通過(guò)“阿爾忒彌斯”計(jì)劃廣納國(guó)際合作伙伴參與。2021年，韓國(guó)、新西蘭、巴西等國(guó)家簽署了《阿爾忒彌斯協(xié)定》，進(jìn)一步擴(kuò)大了新太空聯(lián)盟；同時(shí)加強(qiáng)與歐洲航天局在科學(xué)探測(cè)領(lǐng)域的合作，推動(dòng)火星采樣返回計(jì)劃并謀劃在21世紀(jì)30年代期間協(xié)同開(kāi)展金星探測(cè)任務(wù)。規(guī)則方面，美國(guó)正引領(lǐng)國(guó)際空間資源法的制定，日本也于2021年跟隨美國(guó)制定空間資源法；同時(shí)美國(guó)還正引導(dǎo)新的行星保護(hù)規(guī)則并推動(dòng)全球行星防御活動(dòng)，為其制定空間行為法則奠定基礎(chǔ)。

3 小結(jié)

2021年，深空探測(cè)繼續(xù)彰顯出強(qiáng)大的活力與影響力，多國(guó)多類型的探測(cè)器取得重大進(jìn)展，商業(yè)和軍事力量開(kāi)始進(jìn)駐地月空間，推動(dòng)地月空間從傳統(tǒng)的科研與探索區(qū)向經(jīng)濟(jì)與軍事區(qū)發(fā)展。需要注意的是，在新興的地月空間發(fā)展熱潮中，美國(guó)正推動(dòng)聯(lián)盟發(fā)展、規(guī)則博弈與資源搶占，引導(dǎo)國(guó)際合作伙伴認(rèn)同其價(jià)值觀，保障美國(guó)在太空領(lǐng)域的國(guó)家利益。