2022年国外载人航天发展初步分析_廖小刚.pdf

年国外载人航天发展初步分析廖小刚，王岩松（军事科学院，北京）摘要：年美国阿尔忒弥斯载人登月计划取得里程碑式的进展，成功发射阿尔忒弥斯，完成载人登月系统的首次全流程、全系统演示验证；俄罗斯载人航天遭遇进一步挤压，联盟 火箭与雄鹰飞船的首飞任务进一步延迟，规划的新空间站建设任务仍未得到政府批准；欧洲发展独立的载人航天能力的意愿不断加强，顺利完成新一轮航天员招募活动，以满足未来载人航天任务发展需求；越来越多的国家加入载人航天发展行列，以发展经济和提高国际地位。俄乌冲突爆发后，国际空间站成为俄罗斯与西方仍能保持合作的唯一项目，目前延寿至 年已成定局。私人航天员任务成为 年的新亮点，不仅成功完成首次私人航天员任务，且成为多个国家开展载人航天的主渠道；以 公司为代表的商业载人航天力量发展迅速，将承担更多的深空任务，成为未来载人航天发展及深空探测的重要角色。关键词：载人航天；战略；政策；国际空间站；月球；深空中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：；修回日期：第一作者：廖小刚，男，硕士，副研究员，研究方向为航天政策与战略。：，（，）：，：；第 卷 第 期 年 月 载 人 航 天 DOI:10.16329/ki.zrht.2023.01.010 引言 年中国载人航天取得多项重大成就，成功开展多次飞行任务并完成空间站建造，但其他航天国家的载人航天活动则有所放缓。美国一方面继续推进载人登月计划，成功发射阿尔忒弥斯，为后续载人登月打下基础；另一方面联合各合作方，确保国际空间站延寿至 年。俄罗斯由于受到西方的全面制裁与禁运，加之俄乌作战的需求，载人航天受到进一步挤压，载人登月与新轨道空间站建设缓慢。由于与俄罗斯航天合作全面中断，欧洲谋求发展独立的载人航天能力的意愿进一步加强。商业载人航天继续快速发展，并开始成为更多国家开展载人航天活动的主要渠道。国际空间站在 年之后继续延长服役已成定局，将在推动载人深空探测技术与地球科学技术等方面发挥更大作用。战略与规划.美国 美国继续推进载人登月计划。年 月，公布 财年预算申请，总额为.亿美元，其中载人航天领域预算为 亿美元，主要用于航天发射系统重型运载火箭、猎户座载人飞船、月球“门户”空间站、载人着陆系统以及国际空间站运营等领域。月，发布月球着陆和操作政策分析，详细分析美国登月地点与月球基地建设可能遭遇的政策与技术问题，为未来的载人登月与月球开发扫清政策障碍。月，美国发布首份地月科学与技术战略，提出将整合国务院、国防部、商务部、能源部、等所有政府机构，形成合力进行地月空间的探索与开发，旨在将地球轨道已有的领导权和绝对优势拓展到地月空间。月，多次延迟的阿尔忒弥斯 成功发射（图），这是美国载人登月任务的首次全系统、全流程飞行测试，标志着美国阿尔忒弥斯计划取得了里程碑意义的进展。此次任务不仅提升美国载人登月的信心，同时对欧洲、日本等国际合作伙伴也是一种极大的鼓舞。.俄罗斯 俄罗斯由于遭遇国际制裁与禁运，加之俄乌作战对军事卫星需求的增大，其载人航天领域受图 发射阿尔忒弥斯 到严重冲击，多项计划与系统研发遭遇延迟。年 月，新任俄罗斯国家航天集团总裁的鲍里索夫将载人航天列为未来航天发展的七大优先事项之一，表示将在 年做好载人登月的技术准备。由于部分元器件遭遇国际禁运，俄罗斯的月球、月球、月球 任务都将推迟至少 年以上；由于经费不足，下一代雄鹰载人飞船的首飞也从 年推迟到 年。这些任务都是俄罗斯载人登月的关键组成，向后延迟必将导致其载人登月任务进一步延迟。.欧洲 欧洲航天局在与俄罗斯全面中断航天合作之后，对拥有独立载人航天的能力更加迫切。年 月，欧洲航天局成立高级别咨询小组，研究制定未来欧洲载人航天发展计划；月，欧洲航天局发布其新版太空探索路线图 ，旨在为欧洲 年前创建可行的载人和机器人太空探索框架，实现在近地轨道、月球和火星开展可持续的探索活动。月，在成员国领导峰会上，欧洲航天局批准未来 年投资 亿美元预算用于航天发展（同比增长约），其中 亿美元用于载人航天及太空探索，聚焦近地轨道、月球和火星开展活动，延寿国际空间站、研发月球着陆器、生产欧洲服务舱、参与建设“门户”空间站等。欧洲航天局希望在与俄罗斯全面中断航天合作之后，仍能拥有可靠、安全的载人航天能力，在全球太空探索舞台上可发挥关键作用，确立与其在全球政治和经济地位相称的航天强国（组织）的地位。.日本 日本主要依靠美国持续开展载人航天活动。第 期 廖小刚，等 年国外载人航天发展初步分析由于国情和技术背景，日本采用小而精的方式发展载人航天，即不追求全面发展所有载人航天系统，而是选择有创新点的系统重点突破。月，日本与美国签署月球门户平台合作协议，进一步明确日本将为“门户”月球空间站的多个舱段提供生命支持、电池等系统，并在 年前利用 货运飞船提供物资补给服务，以换取日本航天员进驻门户空间站。月，日本众议院通过总额约.亿美元的 财年航天预算，比 财年大幅增长.，主要原因就是参与阿尔忒弥斯载人登月计划。.印度 印度首次载人航天飞行进一步延迟。月，印度载人航天飞行中心主任乌马赫什瓦兰透露，由于遭遇技术难题与新冠疫情，原定于 年的首次 载人航天任务将推迟到 年底或 年初进行。目前参与首飞的 名候选航天员已完成了初步培训，正在班加罗尔航天员培训设施接受进一步培训；运载火箭已基本准备就绪，飞船已经完成设计，预计 个月完成建造。任务不仅是印度首次载人航天飞行，同时也是为印度可持续的载人太空探索计划奠定技术基础。在该任务的基础上，印度将在 年前发射印度自己的空间站。.其他国家 年，更多国家希望参与载人航天活动与月球探索任务。以色列、罗马 尼 亚、巴林、新加坡、哥伦比亚、法国、沙特阿拉伯先后与美国签署阿尔忒弥斯协定，使得阿尔忒弥斯协定签署国从最初的 个增加到 个。土耳其、沙特阿拉伯、匈牙利还纷纷公布将本国航天员送入太空的计划，以提升国家威望和国际形象，并带动太空技术发展。载人航天系统现状.大批新型运载火箭进度延迟 美国的航天发射系统（，）在 年 月和 月因液氢泄漏和飓风“伊恩”而中止了 次发射尝试后，最终在 月完成首次飞行测试，验证了 火箭设计与制造的有效性，为后续搭载猎户座飞船执行载人登月任务奠定基础。为降低成本，月 采用固定价格方式，一次性采购 次 火箭的发射服务，将用于保障阿尔忒弥斯 阿尔忒弥斯 的 次登月任务以及 次非阿尔忒弥斯任务。公司的“超重星舰”系统在 年完成多次发动机静态点火测试与组合堆叠测试（图），即将在 年实现首次轨道发射。月底，台 发动机交付统一发射联盟，用于组装首枚火神火箭，由于交付时间延误 年，导致火神火箭首飞时间再次从 年推迟到 年；新格伦火箭因为 发动机，首飞推迟到 年。图 “超重星舰”组合体 在 年暂停研制工作之后，俄罗斯重新考虑叶尼塞重型火箭的设计方案，但最终方案在 年还未确定。联盟 火箭先后完成储箱强度测试以及首台 发动机的点火测试（图），确认了储箱与发动机特性符合技术要求；由于地面发射设施的延误，联盟 火箭的首次发射从 年再次推迟到 年进行。日本的 火箭和欧洲阿里安 火箭的首飞也推迟到 年。在修复 发动机出现的涡轮泵故障之后，日本宣布原定于 年首飞的 重型运载火箭将推迟到 年进行；尽管阿里安 火箭先后完成上面级发动机的静态点火测试以及系统资格审查，但首飞时间也被推迟到 年的第四季度。.新一代飞船研制进度滞后 美国猎户座飞船 年稳步推进。猎户座载 人 航 天第 卷图 进行点火测试 飞船于 月顺利完成首次月球轨道飞行测试（图），创造了 有史以来飞船飞行的新纪录，最远距离地球约 万千米；此次任务还验证了猎户座飞船高速再入返回的热防护能力、登月任务全流程的运行能力以及返回与回收等能力，为后续载人任务奠定基础。月，向洛克希德马丁公司增订 艘猎户座飞船用于阿尔忒弥斯阿尔忒弥斯 任务，目前阿尔忒弥斯 和阿尔忒弥斯 任务所需的猎户座飞船正在加紧组装，阿尔忒弥斯 和阿尔忒弥斯任务的猎户座飞船也开始了建造的前期工作。波音公司的星际客船 月完成第二次无人试飞任务，不过由于出现问题，导致该飞船的首次载人任务从 年推迟到 年。内华达山脉航天公司的首艘货运版追梦者飞船 月组装完成，随后开始热真空试验，将于 年 月进行首飞。俄罗斯雄鹰飞船的首次载人任务进一步延误。俄罗斯曾于 年 月宣布雄鹰飞船将在 年在发射场进行紧急救援系统的测试工作，为无人首飞做好准备；但在 月，俄官员宣布，由于地面测试设施资金无法到位，雄鹰飞船的首飞时间将从 年延迟到 年，这将导致俄后续登月任务的进一步延迟。.航天员规模不断扩大 为支持未来的载人登月计划，美、俄、欧、日都图 猎户座飞船飞跃月球 在扩大航天员规模，并研发新型航天服。年 月，日本宇宙航空研究开发机构（）结束新一批航天员招募的第一阶段工作，这是日本近 年来的首次航天员招募，吸引了 名申请者，创历史新高，最终有 名申请者通过初试；在经过三轮考核后，日本将在 年 月选出新一批航天员候选人，有望参与国际空间站计划和阿尔忒弥斯计划。月俄罗斯加加林航天员训练中心，将提交新一轮航天员招募计划，预计将在 年招收 名或 名新航天员，以满足未来载人航天任务的需求。欧洲航天局 月宣布，已选拔出新一批 名航天员，其中包括 名正式航天员、名后备航天员，这是欧洲自 年以来选拔出来的首批新航天员；名正式航天员从 年开始接受为期一年的培训，将使欧洲航天员数量从 名增加到 名。美国则将执行阿尔忒弥斯任务的候选航天员范围进行了扩充。月，航天员办公室主任宣布，将 年只有 名阿尔忒弥斯任务候选航天员的范围进行扩充，现有 名航天员都将有资格执行阿尔忒弥斯登月任务。此外，美俄积极研发新一代航天服。月，选定公理太空公司研制下一代登月舱外航天服，保障航天员在未来月球任务的出舱活动；月，选择柯林斯公司研制新型国际空间站舱外航天服，用于 年之后的国际空间站第 期 廖小刚，等 年国外载人航天发展初步分析舱外活动。俄罗斯星星公司已开始雄鹰飞船的隼 舱内航天服与登月航天服的研制工作，隼 舱内航天服生保系统的硬件系统初样已经生产完成，并开始测试工作；登月服已经完成设计阶段工作，正在进行试样的生产加工。.美俄加紧航天发射场建设 为了满足快速增长的发射需求，美国加紧航天发射场的改造升级工作。肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角基地正在通过升级发射台设计与管理工作、打造多用途发射塔等措施，力图实现每年 次发射的愿景。月，在历时近半年，次推迟后，美国联邦航空局通过 公司博卡奇卡星舰基地的环境评审，为“超重星舰”运载系统的首次轨道发射及未来的大规模发射扫清政策上的障碍。俄罗斯继续加快东方发射场二期建设。俄罗斯国家航天集团 月表示，作为东方发射场二期任务的核心，安加拉运载火箭的建造和安装工作已经完成，将于 年 月完成，以支持安加拉火箭 年 月从该发射场发射。此外，东方发射场将建造一个氢气试验场，专门用于为安加拉系列火箭补充燃料。国际空间站现状 年，美、俄共向国际空间站发射 艘飞船，其中 次执行载人飞船任务（俄罗斯 次、美国 次）、次星际客船无人测试任务，次执行货运任务（俄罗斯 次、美国 次），共向国际空间站运送了 名航天员，扩展了国际空间站的活动空间，并先后开展了数百项科学实验任务，取得多项重大进展。.年后续运行基本确定 继美国 年底宣布将国际空间站延期服役至 年之后，日本、欧洲、俄罗斯都同意国际空间站在 年之后继续运营。日本 月与美国签署合作协议，同意继续参与国际空间站工作直至 年；月，欧洲航天局召开领导人峰会，批准欧洲在 年前继续参与国际空间站建设。俄罗斯国家航天集团总裁鲍里索夫 月在与 官员会谈时表示，俄能源火箭与航天集团已完成俄罗斯舱段验收技术可行性的论证，以确保俄罗斯在 年前将一直参与国际空间站合作；俄罗斯总理米哈伊尔米舒斯京 月签署命令，为 年运送航天员和货物前往国际空间站提供 亿卢布经费，主要用于管理国际空间站俄罗斯舱段、实施科学应用研究和实验计划等。各参与方在国际空间站延寿问题取得一致，确保了国际空间站在 年之后可继续平稳运行，并为 年左右转入商业空间站运营奠定基础。.科学研究成果 年，国际