2017年世界前沿科技發展態勢及2018年展望——航天篇

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航天領域

2017年態勢總結

美俄等加強航天戰略謀劃

美國總統特朗普簽署太空指令，要求NASA完成載人登月任務。美國還積極推進太空科學研究與探索計劃，強化與私企合作，發展商業航天項目。俄羅斯公布國家太空計劃，將分成四階段探索太空。歐盟出台航天新政策，鼓勵商業航天發展，並成立風險資本基金作為航天企業融資工具，以加速航天初創企業發展。英國發布《2017-2018年發展計劃》，突出強調國家航天政策原則、優先發展事項以及未來兩年行動計劃。日本發布《航天工業展望2030》，將為日本航天工業發展創造新環境。

新型運載火箭與推進技術發展迅速

美國「獵鷹9」火箭實現首次重複使用，並且在2017年內完成了18 次回收第級任務，其火箭回收復用技術不斷成熟。美國成功對BE-4發動機進行了首次測試，該發動機的成功研製或使美國擺脫對進口俄制火箭發動機的依賴。俄羅斯提出重型火箭方案，將為月球探索提供支持。日本啟動新一代火箭H3發動機燃燒實驗，將其作為日本現役主力火箭H4A的後續型號。印度成功利用新一代運載火箭GSLV-M3成功發射本土本國衛星，該運載火箭是印度目前運載能力最大的火箭，可滿足其未來大中型衛星發射、載人航天、深空探測等需求。

太空監視、空間感知、導航通信能力不斷增強

在太空監視方面，美國發射NROL-76新型偵察監視技術試驗衛星，該衛星可追蹤恐怖分子、監視他國核武器發展情況，並可對來襲導彈進行預警。日本成功部署「情報收集衛星」(IGS)系列的「雷達五號」衛星，以增強天基偵察監視能力。

在空間感知方面，美空軍發射ORS-5衛星，用於從近地軌道掃描地球同步軌道帶，協助美軍追蹤同步軌道上的其他衛星與太空垃圾，並提供軌道地圖。俄羅斯發射「宇宙」-2519衛星，將可精確測量地球形狀和磁場，為彈道導彈的遠程制導提供信息。

在導航通信方面，美國「跟蹤與數據中繼衛星」系統第三代衛星完成部署。俄羅斯發射首顆重型高通量通信衛星「鐘鳴」-11L。俄羅斯成功發射一顆「格洛納斯」-M( GLONASS-M)衛星，穩步推進格洛納斯導航衛星系統建設。日本發射首顆專用軍事通信衛星「煌」-2。

低成本微小衛星迅速發展，應用範圍不斷擴大

美國投資360萬美元用於10個小衛星任務概念研究，以促進小型探測器進行深空科學探測。美國將對「超級集成小衛星」( Hisats)進行首次在軌測試。 Hisats通過組合可形成一個完整的衛星系統，將大幅降低衛星的運營成本，縮短測試周期，提高部署效率。印度成功完成「一箭104星」的發射任務，其中有88顆是美國的「鴿群」衛星。

商業航天進入快速發展階段

目前，全球商業航天市場規模超過兩千億美元，佔全球航天經濟76%。同時，2017年已經有超過20億美元的私人資本投資於航天工業公司，並且全球商業發射次數首次超過政府贊助的發射。美國頒布了《航天商業自由企業》法案，將規範政府對新興商業航天活動的管理，簡化商業遙感衛星審批程序。歐盟委員會公布了新的航天戰略，承諾投入專項資金以加速航天初創企業發展。

2018年趨勢展望

在航天政策方面

美國將執行「1號太空政策指令」，全面開展載人登月計劃，並為火星探索奠定基礎。美國將大力發展太空工業，保障國家安全並為大空活動提供支持。同時美國還將利用商業航天開展太空探索項目，以縮短研發周期，降低探索成本，增強創新能力。俄羅斯將在2017-2050年間開展新載人月球計劃，並建立月球基地，到2050年後，月球基地將為人類探索其他星球提供保障。英國將堅持「激勵安全、發展、合作」四項原則，重點調整航天增長戰略與管理制度，推動實現商業衛星進入太空，加強對創新研發過程的監管，以確保其航天工業處於世界領先地位。日本將執行《航天工業展望2030》政府文件，為其航天工業發展創造新環境，完善企業准入、人才培養、法律制度建設等，以振興日本航天工業。

在應用衛星方面

(1)美國首顆GPS-III衛星已經完成研製交付並轉入儲存狀態，將於2018年發射。(2)美國下一代「銥星」通信服務系統共計劃部署72顆在軌衛星，將通過7次發射任務，於2018年中期將所有衛星發射完畢。(3)美國將推動「交會與服務操作執行聯盟」( CONFERS)項目的開展，並在2018年內完成合作性在軌操作的首份規則草案，推動在軌衛星國際服務標準的制定，為未來發展天基能力奠定基礎。(4)俄羅斯計劃在2018年底前發射Kanopusv-5和Canopus-6衛星，以完成Kanopus星座6星組網任務。(5)俄羅斯「鐘鳴」系列的最後2顆通信衛星將於2018年發射。

在運載火箭方面

(1)美國將在2018年底發射NRO秘密衛星。(2)美國投資研究核熱火箭，將在2019年前開始研發燃料和堆芯。(3)美國「重型獵鷹」火箭計劃在2018年首飛，如能成功將成為世界上運力最大的火箭。(4)美國計劃於2018年底或2019年初發射「運載器一號」空射型火箭。(5)歐洲計劃於2018年初製造首個用於發射的「阿里安」-6火箭，並將在2020年實現首飛。(6)歐洲新型固體火箭發動機計劃於2018年4月裝填推進劑進行發動機點火試驗。(7)英國計劃在2018年為義大利發射「微型霍爾效應推力器衛星」。(8)印度研發小型運載火箭，預計於2018年底或2019年初研製成功。(9)日本將在2018年對新一代火箭H-3的2台樣機進行點火試驗。

在載人航天方面

(1)美國「深空之門」項目計劃於2018-2026年實施4次載人地月空間飛行，打造一個在地月之間運行的空間站，並將其作為載人探火技術的試驗場，進步研究在國際空間站上取得的長期載人航天飛行科學成果。(2)美波音公司計劃於2018年6月進行無人軌道飛行試驗，其載人飛行試驗計劃於2018年8月進行。(3)美 SpaceX公司計劃於2018年下半年發射一艘載有2名乘客的「龍」飛船進行繞月飛行。

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