2011年世界载人航天发展综合分析

Ｖｏ１．１８　Ｎｏ．１　９２　载人航天　Ｍａｎｎｅｄ　Ｓｐａｃｅｆｌｉｇｈｔ　第１８卷第１期　２０１２年１月　

２０　１　１年世界载人航天发展综合分析　

孙龙，刘映国　

（中国国防科技信息中心，北京１０００３６）　

摘　要　受国际金融危机持续影响，主要国家载人航天长远发展步伐放缓。载人天地往　返运输能力出现缺失，国际空间站开发利用与近地轨道载人航天活动面临新的挑战。航天大　

国围绕载人深空探索，积极开发创新概念与技术，无人火星与小行星探测出现热潮。载人登　

月仍将是主要国家争夺的焦点，大国主导联合开发月球的趋势不容忽视。　

关键词载人航天；深空探索；国际空间站；载人登月　中图分类号：ｖ４文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—５８２５（２０１２）０１—００９２—０５　

２０１１年，联合国将４月１２　１３确定为国际载人航　

天日，以纪念人类首次载人航天飞行５０周年，表达　

人类持续不懈探索宇宙的共同愿望。随着美国航天　

飞机退役和俄罗斯“进步”号货运飞船发射失败，近　

地轨道载人航天活动面临挑战。美国推进“月球以　

远”载人深空探索战略，后国际空间站时代主要国家　

载人航天发展方向选择艰难。航天大国以载人为背　

景的深空探索持续升温，火星探测出现热潮，近期以　

突破载人深空探索关键技术为重点。　

１主要国家载人航天长远发展步伐放缓　

２０１　１年，国际金融危机对各国经济发展影响进　

一步加深，主要大国财政预算面临严峻挑战，导致载　

人航天经费预算吃紧，美、俄等国家载人航天长远发　

展规划受到影响。　

１．１美国谨慎推进载人深空探索战略　１　

到２０１　１年底，美国经济发展仍在低谜中徘徊，　

国家财政赤字高达１．６万亿美元，致使国家航空航天　

局（ＮＡＳＡ）年度拨款下降。２０１１财年ＮＡＳＡ获得的拨　

款为１８４．５亿美元，比２０１０财年减少约２．４亿美元；　

２０１２财年拨款为１７８亿美元，比上一年减少了６．４８　

亿美元（３．５％）。由于受国家财政预算的限制，ＮＡＳＡ　用于“月球以远”深空探索项目的设计方案迟迟难以　

出台。就９月１４日ＮＡＳＡ正式公布的新一代重型运　

载火箭设计方案看，“航天发射系统”（ＳＬＳ）计划耗资　

至少１８０亿美元，目标是２０１７年进行无人发射试　

验，２０２１年底前实现载人发射，２０２５年将尝试登陆　

近地小行星。按照现在的设计方案，近地轨道１３０ｔ　

（货运）运载能力，难以完成绕火星飞行任务。ＮＡＳＡ　

在年初提出的“多目标乘员飞行器”（ＭＰＣＶ）设计方　

案，可搭载４名航天员执行２１ｄ飞行任务，也不可能　

执行登（或绕）火星飞行。　

考虑到载人登陆火星的巨大技术挑战，以及　

２０１１财年授权法案中“控制研发成本”和“经济可承　

受”的制约，美国“月球以远”空间探索目标战略面临　

着技术和预算挑战。目前，提出的新一代重型运载火　

箭和新型载人航天器具备短期内载人登月的能力，其　

计划安排的首次飞行任务也是环月飞行，与２０３５年　

绕火星飞行的目标有较大距离。总体来看，在政府预　

算与技术挑战双重压力下，美国的深空探索计划有放　

缓的趋势。同时，随着政府的更迭和其他国家登月计　

划的实施，不排除其再拾“重返月球”计划的可能。　

１．２俄罗斯载人航天长远规划面临重大现实挫折挑战　

２０１１年４月７日，普京总理表示将在２０１０～　

收稿日期：２０１０—１０—１８；修回日期：２０１１－１１－２３　作者简介：孙龙（１９８７一），男，硕士研究生，研究方向为航天装备。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃｘｔｈｕ＠１６３．Ｃ

ＯＢ　第１期　孙龙等：２０１１年世界载人航天发展综合分析　９３　

２０１　１年投资７１亿美元用于航天工业现代化改造，提　

出２０１　１年底完成航天长远发展规划的制定，以使俄　

未来１５年在勘探月球、火星和一些小行星等领域保　

持领先地位。其设想是俄罗斯将于２０３０年左右在月　

球北极附近区域建立月球基地，以此作为人类登陆　

火星的补给站。２０１　１年，俄罗斯正式启动“东方”航天　

发射场建设工作，目标是在２０１　８－２０２０年进行首次　

载人飞船发射。同时，俄“能源”火箭航天集团正在研　

制重约２０ｔ的新一代多功能载人飞船，计划于２０１５　

年进行首次无人飞行试验．．２０１８年实现载人飞行。　

然而，受一年以来６次航天发射事故的影响，俄　罗斯航天工业遭受重大挫：昕，特别是在航天质量管　

理与人才队伍方面面临着严峻挑战。俄罗斯联邦航　

天局１Ｏ月决定暂停“罗斯”一Ｍ新型登月运载火箭的　

研发工作。尽管，俄罗斯在载人登月领域面临着经费　

与技术的多重挑战，但在该领域争夺领先地位的潜　

力和意图仍十分明显。　１＿３欧、日、印意欲极力突破独立载人航天活动能力瓶颈　

２０１　１年，欧债危机在欧元区持续漫延，正在严重　影响着欧共体经济复苏，使欧洲航天局（ＥＳＡ）的载人　

航天经费预算面临挑战。日本由于受海啸及其后续效　应的影响，灾后重建与经济恢复使其载人航天发展步　

伐放缓。特别是随着美国航天飞机退役，使得主要依　赖美国天地往返系统开展载人航天活动的欧洲和日　

本，在突破自主载人航天活动能力方面更加紧迫　。而　

美国将其载人航天活动重心转向“月球以远”，国际空　

间站使用寿命定在２０２０年底，此后欧、日载人航天长　

远发展规划的决策面临着更为艰难的选择。　

欧洲一直致力于建立：独立的空间探索体系，以　

实现自主开展载人航天活动的战略目标。但是，由于　

受欧共体及欧洲航天局组成与决策体制的限制，达　

成需较大规模投入开展载人航天长远发展的决议尚　

有难度。３月１６日，欧洲航天局召开理事会议，正式　

同意将国际空间站使用寿命延长至２０２０年底，通过　

了关于欧洲运载火箭发射短期措施的决议，重申了　维持“独立、可靠、有成本效益、经济可承受”的进入　

空间能力的需求。今年以来，欧洲航天局进行了一系　

列调整，减少内部开支，增设载人航天等新部门，以　

期提高效率和竞争力。　

日本围绕国际空间站应用制定了多项计划，包括　

释放小卫星、开发类人机器人等项目。同时，日本宇宙　

航空研究开发机构（ＪＡＸＡ）目前也正在发展一种新型　返回式货运飞船，以突破自主载人航天活动能力。然　

而，鉴于当前严峻的财政形势和海啸影响，日本宇宙　

开发战略总部专门调查会８月公布了《有关空问政策　

应重点培养领域的建议》，指出国际空间站上的“希　

望”号实验舱在现阶段有助于提升产业竞争力的效果　

不明确，要求缩减未来国际空间站活动经费。　

作为重要的新兴航天国家，印度则加快了首次　

载人航天飞行的准备工作。２月２８　Ｈ，印度发布　

２０１　１—２０１２财年预算，将航天领域的经费提高了　

３５％，其载人航天项目和“月球航行”一２任务经费均　

大幅增长。此外，印度积极开展下一代大型运载火箭　

研制计划ＧＳＬＶ　ＭａｒｋｌＩＩ和太空舱返回试验，印度空　

间研究组织（ＩＳＲＯ）官员透露，若一切顺利将在２０１５　

年左右实现首次载人航天飞行。　

２近地轨道载人航天活动面临新的挑战　

２０１　１年，航天飞机先后完成了３次国际空间站　

运输任务退役，宣告美国航天飞机时代终结。随即出　

现的俄罗斯“进步”号货运飞船发射失败，打乱了国　

际空间站补给与人员更替计划。美国极力倡导的商　

业载人航天运输计划的实现尚需时日，且投人运行　

也受到国际空间站相关协议的制约。因此，国际空间　

站运输问题成为关注的焦点，主要国家近地轨道载　

人航天活动面临新的挑战。　

２．１美国航天飞机时代终结　航天飞机是“阿波罗”计划之后，美国载人航天　

事业又一个重要的里程碑，也是人类航天史上一个　

时代的象征。在运行３０年的１３５次飞行任务中，航　

天飞机实现了部分可重复使用，验证了大量创新航　

天概念与技术，９次与“和平”号空间站对接，３７次飞　

往国际空间站，将３５５名航天员送人太空，运送货物　

１７５０多吨，开展空间科学研究与试验２０００多项，完　

成了“哈勃”太空望远镜的部署与维修，在近地轨道　

载人航天活动中发挥了不可或缺的作用。　

尽管由于安全风险大、运行成本高等因素，特别　

是“挑战者”号和“哥伦比亚”号两次灾难性事故，使　

美国决定在完成国际空间站建造后退役所有航天飞　

机。但是，航天飞机作为一个时代标志，极大地推动　

了先进航天运输技术的进步，而且对人类载人航天　

事业发展产生了深刻的影响。　

２．２国际空间站实验平台作用得到进一步发挥　

２０１　

１年，美国航天飞机执行了３次国际空间站　载人航天　第１８卷　

飞行任务，俄罗斯“联盟”号载人飞船与“进步”号货　

运飞船分别进行了５次与３次飞行，欧洲航天局发　

射了第二个货运飞船ＡＴＶ一２，日本发射了第二个Ｈ一　

２转移飞行器，先后完成了国际空间站建造、轨道提　

升、航天员轮换、物资补给任务，为空间科学研究与　

实验提供了重要保障。美国将未来１０年的载人航天　

项目重点确定为开发国际空间站应用效益，为载人　

深空探索提供技术探索研究平台。７月２６日，各成员　

国在国际空间站多边协调委员会（ＭＣＢ）上，就如何　

发挥国际空间站作用，为载人航天长远发展提供支　

持展开讨论。同时，各成员国也纷纷加大利用国际空　

间站实验平台开展空间科学研究与实验的力度。　

今年以来，ＮＡＳＡ开始在空间站上进行空间燃料　

加注站演示试验；由１６国合作研制的阿尔法磁谱仪　已经在站上启动工作，进行宇宙射线观测；空间类人　

机器人、伴飞卫星、新型多功能显微镜等完成了站上　

测试。同时，用来评估作物生长期间状态变化的空间　

站农业相机开始工作，利用空问特殊环境进行空间　

医学、生物、辐照等实验项目全面展开。１Ｏ月，俄罗斯　

表示正在研究国际空间站２０２０年后的走向，欧洲和　

１３本也在考虑国际空间站使用期限是否延长的问题。　

２．３“进步”号飞船发射失败打乱国际空间站运输　计划　

８月２４日，俄罗斯“进步”号货运飞船发射失败，　

导致原定于９月的两艘“联盟”号载人飞船发射任务　

和１０月“进步”号货运飞船发射任务推迟。此次发射　

影响了国际空间站的物资补给与人员更替，使空间　

站驻站人员减少为３人。尽管ＮＡＳＡ表示，对俄罗斯　

能够提供可靠的国际空间站载人飞行服务有信心，　

但同时也在研究剩余３名航天员撤离后，国际空间　

站无人值守状态的运行措施。　

目前，国际空间站只能依赖俄罗斯的“联盟”号　

载人飞船运送航天员，但“联盟”号载人飞船无法运　

回大型载荷，例如大型实验设备或需要送回地面维　

修的设备。欧洲的ＡＴＶ、日本的ＨＴＶ以及俄罗斯“进　

步”号飞船都是货运飞船，没有重返地面的能力。因　

此，国际空间站的运输问题成为各国关注的焦点。　

２．４商业载人近地轨道运输尚需时日　

随着美国载人航天发展战略的调整，ＮＡＳＡ近年　

来投入大量资金扶持私营企业研发商业化载人运输　

系统。奥巴马政府计划未来５年为“商业航天飞行”　

投入５８亿美元，将近地轨道载人航天活动的成熟技　术向私营航天企业转移，以应对后航天飞机时代美　

国载人航天运输能力的缺失，确保其在近地轨道载　

人航天活动持续开展。　由于技术和资金等原因，ＮＡＳＡ“商业轨道运输　

服务”（ＣＯＴＳ）合同下的发射任务被延缓，计划２０１１　

年发射的“猎鹰”一９号运载火箭（携带“龙”太空舱）　

和“金牛座”一２号运载火箭分别推迟至２０１２年的１　

月和２月，计划２０１２年２月进行“金牛座”一２号运　

载火箭的第二次发射（将首次携带“天鹅座”太空舱）　

推迟到５月。这两种型号运载火箭原计划于２０１２年