中国太空能力引发海外热议,国外专家预判未来航空目标及发展动向

《2016中国的航天》白皮书中提到,“航天是当今世界最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一,航天活动深刻改变了人类对宇宙的认知,为人类社会进步提供了重要动力。中国政府把发展航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分,始终坚持为和平目的探索和利用外层空间。未来五年及今后一个时期,中国将坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。”基于这一政策方向,许多国外学者对中国的航空目标及前景展开了激烈地讨论。

部分海外专家认为,“中国正试图在陆地、海洋、天空、网络和太空领域建立全球领导地位。理由是中国正尝试在各个领域升级民用技术和军事能力。不只是局限于人工智能 (AI) 和卫星互联网领域,中国非常看重整体空间能力的发展。”

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还有部分国外学者惊讶于中国在近地轨道、地球同步轨道、地月空间(地球和月球之间的空间)、深空(火星)以及小行星探索和开发等方面的发展速度,认为中国的政策方针透露出航天在经济发展、国家安全、宇宙和平以及推动导弹、原子弹和氢弹发展等维度发挥着重要作用。

透过“满足经济、科技发展、国家安全和社会进步的需要;提高中国人民科学文化水平,维护国家权益,增强综合实力……全面建设具有自主创新能力的航天强国” 的中国航天发展宗旨及愿景,国外学者们众所纷纭,“为什么中国要将资源应用于发展太空?中国有哪些太空目标?中国正在或即将投入哪些太空技术,从而在2021-2050年间实现其中的部分目标?”……对此,海外的专家们做出了大胆的预测。

海外专家对于中国航空目标和太空空间发展的预测:

目标1.创建近地轨道和月球上的永久空间

在海外学者看来,中国发展航空的目标之一,是在近地轨道和月球上建立永久存在的空间。当地球的空间性质发生变化时,这些人为创造的空间,将确保中国能为自身开辟全新的宇宙通道,这也将为国家经济发展以及展开包括情报收集、监视和侦察(ISR)在内的国家军事空间任务提供技术支持。

发展航空业有助于国家财富和军事力量的投射。部分海外太空研究专家基于对水冰、氦 3、铁矿石、硅、钛等月球资源进行评估后得出结论,声称“到 2050 年,地月区域每年能够产生 10 万亿美元的投资回报。”在接受《国家科学评论》(2019)采访时,中国首席月球科学家吴伟仁和欧阳自远也将氦 3 等月球资源对核聚变反应和中国整体工业发展的潜在好处进行了说明。因此,在海外分析人士看来,到2049年,中国有望通过在近地轨道建立大型永久性结构,并且很有可能与俄罗斯共同在月球南极建立永久性结构(研究站),进而占据太空领域的主导地位。

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海外分析家认为,正是为了实现这一目标,中国正在建造自己的永久空间站——天宫,其将于2022年完成并投入使用,可以更好地巩固中国和国际伙伴的关系。最近,中国发射了神舟13号,搭载了三名军事宇航员,完成了中国在天河核心舱停留最大时长6个月的任务,并建造了包括机械臂在内的空间结构。“中国的目标是通过这些任务掌握自动化交会对接、交会和邻近作业(RPO)以及自动化货物供应等能力。作为中国‘十四五’规划(2021-25 年)的一部分,中国国家自然科学基金向中国科学家拨款 230 万美元,用于研究在轨组装千米级空间站的可行性。这个特殊项目的主旨是降低发射到太空的建筑材料的重量,降低成本。” 海外资深分析学者对此这样认为。

自2002年以来,中国一直在投资发展探月能力,比如机器人轨道飞行器和着陆器,返回月球样本,以及未来的探月南极任务等等。这些任务结合了人工智能、3D 打印以及在轨组装等技术,海外学者对此发表看法,认为这些技术也是未来中国用于建设中国月球研究站所需要的技术。

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2020年5月,中国试射了一艘无人飞船,其有望在2036年将人类送上月球。2021年10月,航天固体推进技术研究院(AASPT)宣布,中国已经测试了一种推力超过500吨的固体火箭发动机,并将继续朝着1000吨固体推进发动机的研究方向迈进。“这项技术的发展可以满足中国的探月和深空目标。最近,中国外交部(MFA)发言人也表示,中国测试了一艘可重复使用的航天器,该航天器穿越了近地轨道,然后在以高超音速滑回地球,展现了惊人的机动能力。”海外专家对此分析并预言道。

《金融时报》报道称,“中国国防部现在所描述的可重复使用的航天器测试,实际上是在2021年8月进行的一场可携带核弹头的高超音速导弹的测试,该导弹在加速朝目标飞行之前环绕地球,展示了一种先进的空间能力,这令美国情报部门都措手不及。”

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毋庸置疑的是,中国太空能力正处在高速进步和发展之中。“如果关于可重复使用导弹测试的解释符合事实,那么中国很有可能在 2025 年实现其可重复使用航天器的目标。如果金融时报的说法是真的,那么中国现在拥有先进的高超音速部分轨道轰炸系统,可以绕过美国的雷达导弹警告,这本身就将开创全新的游戏规则”,海外民众对此展开热议。

目标2. 搭建天基太阳能 (SBSP)

2020年,在重庆军民融合协同创新研究院(CCIRICMI)的努力下,中国成为了世界上首个在重庆璧山地区建立由国家资助的SBSP基地工厂的国家。中国首枚长征一号火箭总设计师王希冀指出,“当化石燃料无法支撑人类发展时,世界将陷入恐慌。在此之前,我们必须获得太空太阳能技术(SBSP)……谁先获得该技术,谁就可以占领未来的能源市场。这具有重要的战略意义。”

对此,海外分析学者认为,为实现SBSP目标,中国已经制定了面向未来的计划,比如,到2025年在低轨道完成首个100kW SBSP示范,到2030年在GEO完成1mw SBSP示范,到2050年,目标是让首个商用SBSP在GEO上运行……这些都可以归属为该计划的一部分。

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此外,璧山工厂也正在测试一些技术,比如在GEO上使用自动化装配和微波传输电力来建造SBSP卫星。按照中国长征火箭主要设计师龙乐华的说法,考虑到SBSP卫星将重达1万吨,一次性火箭的发射成本是极其高昂的,因此应该着重考虑火箭的可重复使用。他在2021年7月的一份报告中指出,在GEO上建造1万吨SBSP基础设施需要大约100枚长征9号重型运载火箭。“重达140公吨的长征九号重型运载火箭,很可能被重复利用,这是中国为搭建天基太阳能所需要克服的技术难题之一,中国在SBSP技术上已经考虑好了未来”,海外专家对此展开预测。

目标3:深空(火星/小行星)采矿

在海外分析家看来,中国还有一个主要的航空目标是深空探索和发展,包括火星任务和小行星采矿及探索等。推测的起源在于中国科学院(CAS)国家空间科学中心与中国航天科技集团公司(CASC)下属的钱学森空间技术实验室展开了合作,共同研究用航天器将小行星装袋并推动其在地球上空运动。小行星被添加了“隔热罩”,当小行星进入地球大气层时,该隔热罩将展开从而降低小行星的速度。

捕获小行星的计划发射时间为2029年,目标是在2034年左右将其带回地球。“除了小行星探索以外,从中国2020-2021年间的三项关于火星的太空任务来看,中国很可能成为继美国之后第二个进入火星轨道、在火星表面着陆并发射火星探测器的国家。中国的下一个火星目标,可能会发生在2030年,在完成火星样本返回任务后,通过研究火星表面和大气,实现最终2045年的人类登陆计划”,海外专家如是认为。

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“中国最近宣布将在 2022 年之前进行小行星探测任务。这次任务将从近地小行星Kamo ‘oalewa收集样本,同一个航天器将样本送到地球后,将被再次发射到小行星带。”密切关注中国航天发展的海外学者对此评论道,“中国计划在日心金星轨道上放置卫星,以搜索和分析直径10米的近地小行星(NEAs)。在这种情况下,俄罗斯选择与中国一起参与了这次小行星任务,中国距离实现深空探索的目标更近了一步。”

中国空间技术研究院(CAST)一篇论文显示,郑和号还将参与超过十年的飞行任务,在2022年,其将经发射到达NEA 2016HO3,然后在2-3年内,将200-1000g样品送回地球,此后还将继续与之前的主带彗星133P/Elst-Pizarro会合,在2030年到达近日点,停留一年进行遥感和原位测量。

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对此,海外人士进行了大量分析与预测,主流观点认为“在火星方面,除了火星样本返回任务,中国的目标是在2045年之前开发火星载人着陆系统,建设地-火星货物返回和火星基地。长征九号(功能2030)将在其中发挥关键作用。”

太空空间力量对国际形势的影响

对于中国的航空发展以及太空力量对国际形势的影响,海外分析师认为,“就中国而言,发展航空业是国家军民融合战略的一部分。这一点从载人航天任务的执行负责人名单中便可初见端倪,包括神舟13号航天员、陆军、空军、航天员大队、战略保障部队高级军官翟志刚少将、王亚平大校、叶光福大校,以及汇报人中国载人航天工程总指挥、中国人民解放军战略支援部队(PLASSF)原副司令员李尚福将军在内的航空队伍,充分展现了中国即将布局太空空间力量的战略方针。”

“航空发展是中国力量的重要组成部分,这种力量不仅局限于太空,还将决定地缘政治的主导地位。为了实现航空发展在太空空间所具备的辐射力量,中国正在优先投资并建设它。”

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国外资深专家认为,“正是为了实现空间力量投送能力,中国在政治局设立了军民融合单位,构成单独的空间服务,一并发展的还有独立的北斗导航系统;广泛的ISR;橡胶操作;检查员卫星以及反卫星(ASAT)能力,高超音速(5马赫)和核能力等。”

公开数据显示,中国大约有81颗军用卫星,其中“遥感”系列不仅可以进行土地调查、灾害预测、作物产量评估,还可以进行侦察。它包含光电传感器和合成孔径雷达(SAR)卫星,可以基于光学和电子信号跟踪敌舰。此外,中国已经部署了高分辨率成像卫星,其中,高分4号是中国第一颗基于地球同步轨道的高分辨率光学成像卫星;高分3号是中国第一颗SAR卫星;高分5号则被认为是世界上第一颗对陆地和大气进行高光谱综合观测的卫星。2016年,中国展示了世界上第一颗量子卫星“墨子号”,现在也正在努力打造一个包含12992亿颗国家小卫星星座的巨型“国网”。

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“遥感系列充分反映了中国军民融合的战略思想,除此之外,中国还专注于发展地月空间领域感知,可针对穿越低地球轨道或可重复使用的飞行器进行潜在高超音速测试。这些都对中国的太空力量投射具有重要战略意义”,海外分析家持有如上看法。

无论海内外分析人员如何评价,可以确信的是,中国的太空目标是由经济发展、国家安全以及未来需求所共同决定的。

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从上面的分析中我们不难看出,中国正在同时发展多种太空能力。包括可重复使用的发射器、在轨组装、自主对接和近距离操作、先进的机器人技术(LEO 到火星),以及移民太空等计划,都将成为中国太空物流架构的一部分。

海外认为,“在太空领域取得全球领导地位,是决定中国能否主导国际秩序的关键节点。”在中国看来,“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国人民不懈追求的航天梦。”相信随着中国人民在航空领域的不断探索,中国也将为服务国家发展大局和增进人类福祉作出更大的贡献。

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