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欒恩杰
一、國際航天發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1、運(yùn)載火箭
世界各國和地區(qū)已經(jīng)研制了 80多種運(yùn)載火箭，形成了30多個(gè)系列，可以適應(yīng)不同軌道的發(fā)射任務(wù)。
*提升運(yùn)載能力
主要航天國家在已有眾多大型運(yùn)載火箭的情況下，繼續(xù)加大對(duì)運(yùn)載火箭技術(shù)的投入，加快新型運(yùn)載火箭的研制。一個(gè)主要趨勢(shì)是提高運(yùn)載能力，最先進(jìn)的運(yùn)載火箭的近地軌道運(yùn)載能力已超過 20噸，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力超過10噸。運(yùn)載能力的大幅提升為大型衛(wèi)星、載人飛船、深空探測(cè)器和空間站的發(fā)射入軌提供了有力的保障，對(duì)于促進(jìn)航天技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)人類航天活動(dòng)領(lǐng)域的拓展有巨大的意義。
* 降低航天活動(dòng)成本，提高可*性
隨著眾多新型號(hào)火箭的投入使用，國際商業(yè)發(fā)射市場競爭會(huì)更加激烈。在此形勢(shì)下，各國更加深刻地認(rèn)識(shí)到降低發(fā)射成本、提高可*性的重要性。美國在 20世紀(jì)90年代開發(fā)德爾它4及宇宙神5火箭時(shí)，目標(biāo)是將發(fā)射費(fèi)用降低25～50％；歐洲阿里安5投入商業(yè)使用后，單位有效載荷的發(fā)射費(fèi)用比阿里安44L降低了45%。除了采取專門技術(shù)降低發(fā)射成本之外，火箭性能的提高、可*性的增長本身也是降低成本的有效途徑。
* 一箭多星
隨著衛(wèi)星星座技術(shù)的發(fā)展和火箭運(yùn)載能力的提高，一箭多星發(fā)射能力已成為運(yùn)載火箭的一個(gè)重要性能指標(biāo)。美國、俄羅斯和歐洲早已掌握了一箭多星發(fā)射技術(shù)并不斷發(fā)展提高，俄羅斯的質(zhì)子火箭可以進(jìn)行一箭6星發(fā)射，而歐洲的阿里安5火箭可以一箭8星發(fā)射。
* 時(shí)敏性要求
隨著用戶對(duì)運(yùn)載火箭快速響應(yīng)能力的要求越來越高，運(yùn)載火箭的制造與發(fā)射面臨時(shí)敏性要求。時(shí)敏性，簡單來講是對(duì)時(shí)間的反應(yīng)，對(duì)時(shí)間的感知。這個(gè)概念最早是個(gè)軍事作戰(zhàn)領(lǐng)域的概念，是美國在伊拉克戰(zhàn)爭期間提出的，現(xiàn)在其適用范圍已經(jīng)大大拓展。在航天領(lǐng)域，就是以時(shí)間作為標(biāo)志提出對(duì)航天工業(yè)、航天系統(tǒng)的要求。美國宇宙神運(yùn)載火箭的制造周期從 1997年的4年多縮短到2003年的10個(gè)月。
2、衛(wèi)星
從 1957年到現(xiàn)在，全球共發(fā)射航天器5000余個(gè)，其中衛(wèi)星占90%以上。目前有600余顆在軌的通信衛(wèi)星、對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星、導(dǎo)航定位衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。
* 發(fā)展大容量、長壽命應(yīng)用衛(wèi)星，一星多用，多譜段觀測(cè)、探測(cè)
* 靜止軌道通信衛(wèi)星向大平臺(tái)、大功率、長壽命、多頻段方向發(fā)展。2004年7月18日，加
拿大阿尼克－ F2（Anik－F2）通信衛(wèi)星發(fā)射升空，是迄今為止人類制造和發(fā)射的最大的通信衛(wèi)星。衛(wèi)星采用波音－702型衛(wèi)星平臺(tái)，發(fā)射重量近6噸，設(shè)計(jì)壽命15年，功率16千瓦，裝載了94臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)器，包括C、Ku和Ka波段。美國空間系統(tǒng)/勞拉公司正在開發(fā)名為"20.20"的下一代地球靜止軌道通信衛(wèi)星平臺(tái)，是一種大容量、高功率的巨型衛(wèi)星平臺(tái)，可攜帶150臺(tái)以上的轉(zhuǎn)發(fā)器，功率在20kw以上。
* 遙感衛(wèi)星向一星多用、多譜段觀測(cè)、探測(cè)方向發(fā)展。即由一顆衛(wèi)星同時(shí)完成氣象觀測(cè)、海洋觀測(cè)、資源探測(cè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)等任務(wù)，并加強(qiáng)紫外、可見光、紅外、微波等多種遙感器綜合利用，實(shí)現(xiàn)多譜段觀測(cè)、探測(cè)。日本1996年發(fā)射的ADEOS－1衛(wèi)星上既有海洋水色和溫度掃描儀，又有可見光/紅外輻射儀，另外還有微波散射計(jì)，它可以看作是"海洋衛(wèi)星"（MOS）與"日本地球資源衛(wèi)星"（JERS）的組合體。歐洲在2002年3月1日發(fā)射的"環(huán)境衛(wèi)星"－1（ENVISAT-1）是一顆先進(jìn)的多用途遙感衛(wèi)星，星上裝載了8臺(tái)不同種類的遙感器，包括合成孔徑雷達(dá)（SAR）、雷達(dá)高度計(jì)、微波輻射計(jì)、成像光譜儀等。
* 導(dǎo)航定位衛(wèi)星向高精度、長壽命、抗干擾方向發(fā)展。歐洲正在研制的Galileo衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命達(dá)到15年，定位精度10米。美國下一代GPS－3衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命將達(dá)到30年，抗干擾能力與當(dāng)前衛(wèi)星相比將提高100-150倍，將實(shí)現(xiàn)20～50厘米的定位精度。
* 發(fā)展由中小衛(wèi)星組成的星組、星群和星座，加強(qiáng)各種天基系統(tǒng)的綜合利用，開展空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
美國在 1995年4月實(shí)現(xiàn)了GPS系統(tǒng)的完全運(yùn)行。GPS系統(tǒng)空間部分由24顆衛(wèi)星組成。歐洲的Galileo系統(tǒng)設(shè)計(jì)由30顆衛(wèi)星組成，其中27顆工作星，3顆備份星。美國研制部署了“跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星”系統(tǒng)，用于轉(zhuǎn)發(fā)地面站對(duì)低、中軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼從航天器發(fā)回地面的信息。系統(tǒng)由2顆以上的衛(wèi)星組網(wǎng)工作，形成各種天基系統(tǒng)與地面之間的中繼鏈路。
隨著航天技術(shù)的發(fā)展，國外已經(jīng)提出了“空間基礎(chǔ)設(shè)施”的概念并開始建設(shè)。近年來，我國國內(nèi)也提出要開展“空間基礎(chǔ)設(shè)施工程”建設(shè)?？臻g基礎(chǔ)設(shè)施是指以空間為基本平臺(tái)，利用空間技術(shù)手段，按照軍民結(jié)合和天地一體化原則建設(shè)起來的為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民物質(zhì)生活水平提高和國家安全提供長期穩(wěn)定服務(wù)的國家基礎(chǔ)設(shè)施。該設(shè)施由處于不同軌道、具有不同功能的多種應(yīng)用型航天器、發(fā)射設(shè)施及地面應(yīng)用系統(tǒng)組成，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系、功能基本完善的應(yīng)用系統(tǒng)。國家空間基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)，可以有效提高空間資源利用率，可以極大滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全和國防建設(shè)的需要，具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。
3、空間科學(xué)與技術(shù)
空間科學(xué)為空間技術(shù)的發(fā)展提供了需求動(dòng)力；空間技術(shù)為空間科學(xué)提供支撐，提供了先進(jìn)的技術(shù)手段和廣闊的發(fā)展空間。空間科學(xué)和空間技術(shù)的相互結(jié)合，形成了相互促進(jìn)、共同發(fā)展的趨勢(shì)。
* 推動(dòng)空間技術(shù)發(fā)展
空間科學(xué)活動(dòng)的發(fā)展，特別是深空探測(cè)活動(dòng)的不斷發(fā)展，有力地推動(dòng)了諸如離子推進(jìn)技術(shù)、遙操作技術(shù)、延時(shí)控制系統(tǒng)等前沿空間技術(shù)的發(fā)展。
* 推動(dòng)空間科學(xué)發(fā)展
人類借助于人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)、空間站、深空探測(cè)器等平臺(tái)，開展了廣泛的科學(xué)和技術(shù)研究，逐漸形成了宇宙學(xué)、行星學(xué)、比較行星學(xué)、太陽科學(xué)、空間物理學(xué)、空間天文學(xué)、空間生命科學(xué)、空間環(huán)境科學(xué)等眾多學(xué)科并取得了巨大成果。今后，在空間科學(xué)方面將進(jìn)一步開展以太陽和日地關(guān)系為主的空間環(huán)境研究，繼續(xù)重視空間物理和空間天文，空間生命科學(xué)將成為空間科學(xué)的重大前沿。
4、載人航天
人類已經(jīng)開發(fā)出宇宙飛船、航天飛機(jī)兩種載人航天運(yùn)載工具，以及空間實(shí)驗(yàn)室和空間站兩種載人空間設(shè)施，迄今共進(jìn)行了 240余次載人航天飛行。人類已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了登月，共有12名航天員登上月球。今后將重點(diǎn)發(fā)展長期在軌生存技術(shù)和遠(yuǎn)距離航行技術(shù)；將加強(qiáng)空間基地的建設(shè)。目前，由16個(gè)國家參加的國際空間站（ISS）計(jì)劃正處于邊組裝邊應(yīng)用的過程中，預(yù)計(jì)于2010年建設(shè)完成。國際空間站是迄今規(guī)模最大的空間活動(dòng)國際合作項(xiàng)目。ISS技術(shù)復(fù)雜、投資巨大，總建造費(fèi)用高達(dá)600億美元，任何一個(gè)國家都難以獨(dú)立建造和運(yùn)營如此大型的空間站。至今已有包括美、俄、加、日、巴西和11個(gè)歐空局成員國在內(nèi)的16個(gè)國家參加了這一項(xiàng)目。ISS計(jì)劃預(yù)計(jì)于2006年完成。ISS將為21世紀(jì)開展材料、通訊、地球與生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究，提供一個(gè)前所未有的研究場所。
5、 深空探測(cè)
迄今人類共發(fā)射 120多顆深空探測(cè)器。進(jìn)行了對(duì)太陽系內(nèi)的行星（冥王星除外）的探測(cè)和星際探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了在月球和火星上的著陸，完成了月球上的采樣并帶回地球。今后30年中，月球探測(cè)和諸如火星探測(cè)等行星探測(cè)將是深空探測(cè)的熱點(diǎn)。
6、國際合作
航天活動(dòng)具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)。為了減輕承受的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)技術(shù)交流和進(jìn)步，美、俄、歐、日等航天大國正在積極開展雙邊或多邊合作，國際空間站、地球觀測(cè)系統(tǒng)（ EOS）、伽利略導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)等國際合作大型航天工程不斷取得進(jìn)展。國際合作已成為航天活動(dòng)發(fā)展的一個(gè)重要趨向。
我國一貫支持和平利用外層空間的各種活動(dòng)，主張?jiān)谄降然ダ?、取長補(bǔ)短、共同發(fā)展的基礎(chǔ)上，增進(jìn)和加強(qiáng)空間領(lǐng)域的國際合作。近年來，我國與俄羅斯、歐洲以及亞太地區(qū)的空間合作取得了很大成果。 2000年5月成立了中俄兩國總理定期會(huì)晤委員會(huì)航天合作分委會(huì)，建立了兩國政府間的合作機(jī)制，中俄航天合作取得了突破性進(jìn)展。2001年7月，在巴黎歐空局本部正式簽署了中國航天局與歐洲空間局間關(guān)于地球空間雙星探測(cè)計(jì)劃的合作協(xié)議。雙星計(jì)劃是我國和發(fā)達(dá)國家的第一次從技術(shù)到應(yīng)用的高層次、實(shí)質(zhì)性對(duì)等的合作，是探索及和平利用外層空間的重大國際合作項(xiàng)目，也是中國與歐空局合作的重要里程碑，這表明了我國的實(shí)力和水平。另外，我國與法國加強(qiáng)了航天合作，成立了中法航天合作委員會(huì)，促進(jìn)了對(duì)法空間合作有序發(fā)展。中國十分重視亞太地區(qū)的區(qū)域性空間合作。1992年，中國與泰國、巴基斯坦等國聯(lián)合倡導(dǎo)并發(fā)起了“亞太地區(qū)空間技術(shù)與應(yīng)用多邊合作研討會(huì)”。在此區(qū)域合作的推動(dòng)下，中國、伊朗、韓國、蒙古、巴基斯坦和泰國等六國政府于1998年4月在曼谷簽署了《關(guān)于多任務(wù)小衛(wèi)星項(xiàng)目及有關(guān)活動(dòng)合作的諒解備忘錄》，之后孟加拉國也參加進(jìn)來，該項(xiàng)目在2001年已經(jīng)落實(shí)啟動(dòng)，為亞太多邊合作起到了實(shí)質(zhì)性的推動(dòng)作用。推進(jìn)亞太多邊合作的亞太空間合作秘書處也于 2002年1月在北京正式掛牌，為開展后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。今后中國將繼續(xù)致力于亞太地區(qū)的空間合作，促進(jìn)亞太區(qū)域空間技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展。 | 
