中美载人航天领域合作探析

周黎妮, 李 坡, 王 姝, 朱启超

(国防科技大学军事高科技培训学院,湖南长沙410073)

中美载人航天领域合作探析

周黎妮, 李 坡, 王 姝, 朱启超

(国防科技大学军事高科技培训学院,湖南长沙410073)

中美太空合作是建立中美新型大国关系的重要组成部分。分析了中美太空合作的障碍,从国际关系、战略目标和技术水平3个角度,研究了中美载人航天合作的可行性,初步探讨了中美载人航天合作的内容,提出自下而上和由点到面2种合作途径。

中美太空合作;困境;载人航天

2013年中国以15次航天发射位居世界第二,神舟、嫦娥、北斗成为举世瞩目的太空活动。中国在提升太空能力的同时始终保持开放合作的态度,美国航天专家也期待早日实现中美太空合作双赢。虽然由于多种原因,中美两国目前仍未走出太空合作困境,但双方都在寻找可能的合作点与合作方式。2013年9月16—20日,联合国外空司和中国载人航天工程办公室联合举办了联合国/中国载人太空技术国际研讨会,会上中国载人航天办公室介绍了中国载人空间站方案,并呼吁全世界开展载人航天国际合作,为中美两国太空合作带来了新的契机。本文分析总结了中美太空合作的障碍,重点研究中美两国在载人航天领域合作的可能性,探讨中美载人航天的合作内容,提出自下而上和由点到面2种合作途径,为中美开展太空合作与交流提供参考。

1 中美太空合作的障碍

第一,中美两国战略互信不足,太空合作不能克服高度戒备的心理。太空具有军民两用性,中美两国在政治体制、意识形态、文化传统等方面存在差异,美国认为中国在太空政策和太空项目方面缺乏透明度,因此在猜疑中国太空能力的同时,将中国作为主要的太空竞争对手之一,加以重点防范,迫使中国采取进一步措施,提升自身应对威胁的能力。而中国在太空领域的防御战略,反过来进一步刺激美国的太空政策朝着武器化方向发展。如此循环,使两国陷入了太空安全困境[1]。

第二,中美两国在太空武器化问题上存在分歧。中国始终坚持和平利用太空,反对外空武器化和外空军备竞赛,提倡合理开发和利用太空资源,切实保护太空环境,使太空活动造福全人类[2]。而美国强调本国进出太空的自由以及对太空的自由使用,并加快太空武器化建设,在政策内容上虽然没有明确提出发展太空武器,但所提出的维护其权利、能力和太空行动自由的途径,为发展和部署太空武器留下较大空间。美军也以条令的形式为太空武器化和太空作战提供了重要的理论基础。自1998年以来,美国空军和美军参谋长联席会议先后发布了多版太空作战条令,以条令的形式明确了美军实施太空作战的基本思想、指挥控制和作战规划等。近些年来,美军加快太空装备的研发与部署,在欧洲的分阶段适应性导弹防御系统取得新进展[3],与日本、韩国和澳大利亚开展多项导弹防御合作,并进行了多次拦截弹道导弹试验[4],大幅提升其导弹防御能力。从2001年开始,美军每2年举行一次“施里弗”太空演习,探讨太空作战在国家安全中的地位与作用,并验证太空作战流程以及武器系统的有效性。

第三,中美两国在国际太空合作原则上存在较大差异。中国政府认为,自由探索、开发和利用太空及其天体是世界各国都享有的平等权利,国际空间合作应遵循联合国《关于开展探索和利用外层空间的国际合作,促进所有国家的福利和利益,并特别要考虑到发展中国家的需求的宣言》中提出的基本原则。中国主张在平等互利、和平利用、共同发展的基础上,加强国际太空交流与合作,促进包容性发展。但是,美国国际太空合作的标准[5]则要求,首先要保障美国的战略利益和技术优势,保证本国最低程度受到合作协议限制的同时,又希望能对参与合作的国家加以控制,保障参与合作的国家为美国的太空探索框架提供能力支持等。

2006年,美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、欧洲航天局(European Space Agency,ESA)和包括中国在内的其他12个国家的航天机构成立了国际太空探索协调组。协调组于2011年9月制定了《全球探索路线图》[6],将2010年NASA优先发展的14个技术[7]作为多国合作探索的目标。中国虽然加入了该协调组,但是由于不承认美国主导的太空合作模式,并没有参与该路线图的制定。

第四,中美两国在太空技术水平上存在一定差距。美国太空技术优势相对较大,对卫星出口和相关技术转移实施严格管制,为中美两国太空技术交流与合作设置了障碍。美国政府由于担心敏感技术转移会促进中国导弹技术和反卫星武器的发展,直接提高中国军队的能力,对美国军队构成挑战,因此对中国航天出口实施更加严格的特殊调查。自1999年美国将商业卫星列入军品清单以来,美国政府再也没有发放中国发射美国商业卫星的许可证,且对中国长城公司的禁令每2年更新一次,禁令范围涵盖卫星、多数卫星部件及所有列入美国军备清单的其他项目。奥巴马政府虽然放宽了对商业卫星的出口管制,但对包括中国在内的一些国家继续保持严格控制[8]。预计近期内,美国不仅不会放宽对中国卫星的出口限制,可能还会采取更加严厉的管制措施,这无疑将进一步阻碍中美太空交流与合作。

2 中美载人航天合作的可行性分析

中美太空合作虽然困难重重,但从国际关系、战略目标和技术水平来看,两国在载人航天领域开展合作的前景是光明的。此外,载人航天活动广受大众关注,计划相对公开可以提升中美战略互信,军事应用相对较小可尽量避免中美两国在太空武器化问题上的冲突,因此,载人航天活动可为中美两国开展太空合作提供了重要平台。

2.1 建立中美新型大国关系的诉求一致

从国际关系来看,中美两国均有构建新型大国关系的诉求,成为推动中美太空合作的国际政治需求。

自20世纪90年代末中国领导人首次提出构建中美新型大国关系以来,中美两国政府和领导人就中美关系长远发展目标达成共识,共同推动相互关系长期稳定健康发展。对于任何国家而言,军事利益首先服务于国家利益,太空虽然有重要的军事价值,但当太空合作能为中美两国带来国家利益时,其军事价值应当归于从属地位。

21世纪以来,中美两国在经济全球化、政治多极化和国际关系民主化的国际趋势背景下,在经济领域开展长期合作并建立良性竞争,在政治领域“相通”多于“相争”,这些都为中美太空合作提供了有利环境。中国在公布载人空间站方案之初就面向全世界提出开展国际合作,2013年4月19日,我国成立了“中国载人航天国际合作与交流中心”,为未来我国的载人航天国际合作搭建了重要的平台。2009年11月,奥巴马访华发表的中美联合公报[9]中明确指出：“双方期待本着透明、对等和互利原则,就航天科学合作加强讨论并在载人航天飞行和航天探索方面开启对话。”NASA局长查尔斯·博尔登2013年9月在北京参加国际宇航联大会期间,表示他本人“非常严肃”地对待与中国开展更大合作,并表达了就相关领域开展实际合作的意见。

此外,美国与中国开展载人航天合作有助于缓解国内政治压力。2008年美国取消重返月球计划后,美国2010年新的《国家太空政策》并未提出具体的载人航天项目。面对来自中国建造空间站的压力,美国不得不将国际空间站的退役年限从2020年推迟到2024年[10]。正在参与国际空间站的俄罗斯、欧洲和日本,很有可能参与中国空间站活动,美国政府将面临更加巨大的压力。俄罗斯通过独立建造和平号空间站和参与建造国际空间站,已经积累了大量的技术和经验,但由于其处于经济复苏期,几乎不可能独立投资建造新的空间站。欧空局、日本、加拿大等其他参与过国际空间站项目的国家或组织,虽然有参与建造空间站的经验,但载人太空探索计划并没有政治上的优先权,已有的载人太空探索计划主要是出于科学、技术和国际合作的考虑[11],不论从经济还是从技术上讲都不太可能制订独立的建造空间站计划。欧洲和日本还有大量的空间科学实验,由于各方面原因未能登上国际空间站,因此很有可能参与2020年中国空间站项目。一旦未来俄罗斯、欧洲、日本等参与中国空间站进行合作、甚至派航天员进入中国空间站,美国政府面临的压力无疑将更加严峻。此外,美国国内科学界也对限制中美太空合作的“沃尔夫”条款[12]表示质疑。受到该条款的限制,中国科学家未能参加NASA于2013年10月召开的开普勒科学会议,包括美国科学家在内的多国学者对此表示强烈反对,著名行星科学家Geoff Marcy便称此项禁令是“非常羞耻和不道德的”[13]。

冷战中,美国和苏联于1975年实现了阿波罗与联盟号飞船的对接[14],开启了美国和苏联在太空领域的合作之门,为中美太空合作提供了优秀的典范。相比其他商业航天活动,载人航天在全世界的关注度最高,中美两国在载人航天方面开展合作更加透明,也更容易克服高度戒备的心理[15]。

2.2 中美载人深空探测战略基本一致

从载人深空探测战略来看,中美两国在战略目标和实施路径上大致相同,为中美两国的太空合作提供了宽广的空间。

目前,世界主要航天国家除了开展近地太空活动外,还掀起了新的一轮载人登火星热潮[6,16-17],美国、俄罗斯、欧空局、日本和印度都在开展登火星计划,中国虽然还未明确提出载人登火星计划,但是参与了俄罗斯组织的有人参与模拟火星飞行任务的国际大型试验项目“火星-500”计划,并在俄罗斯“福布斯-土壤”火星探测器上搭载中国的“萤火一号”小探测器,表明中国也已经开始以国际合作形式探测火星。预计未来中国可能通过国际合作的方式参与更多的火星探测和载人登火星计划。

载人深空探测活动规模大、技术复杂、成本高昂,国际合作能有效共享资金、技术和经验。欧盟委员会总结了1997—2011年世界主要航天国家的航天项目资金情况[17],美国民用太空项目的资金约为1 400亿美元,超过其本国GDP的0.12%,其中63%的资金用于太空探索活动(包括载人和不载人活动)。俄罗斯民用太空项目的资金接近GDP的0.14%,印度约为GDP的0.08%,日本超过0.04%,中国接近0.04%。这些资金主要用于各国在近地轨道开展载人航天活动,而将来以火星为长期目标的载人深空探测活动周期更长[18]、规模更大、技术更复杂、耗资将更加巨大,任何国家都不可能掌握深空探索所需的所有能力,无法独立实现长期探索的宏伟目标。而通过国际合作,各参与国可以共同承担成本和风险,共享技术和经验。因此,国际合作也成为载人深空探测活动的发展趋势和必然选择。

2.3 中美载人航天技术差距正在缩小

从载人航天技术水平来看,中美在载人航天领域的技术差距相对较小,且载人航天技术的军事用途相对较低,这为中美太空合作奠定了技术基础。

中国已经成功掌握了载人天地往返、航天员出舱和交会对接3大关键技术。从ESA评估世界主要航天国家的太空探索技术能力来看,中国是除美国和俄罗斯外,综合技术能力最强的国家,如表1所示。

中国空间站在设计之初就综合考虑了需求和耗费等因素,虽然其规模不如国际空间站,但适当的规模既可以满足重大科学研究项目的需要,又能通过扩展能力设计并根据科学前沿的发展需求提供更为强大的支持能力,同时还成为开展国际合作的重要平台。

表1 世界主要航天国家的太空探索技术能力

3 中美载人航天合作模式初探

3.1 合作内容

中美太空合作的破冰之举可以从未来我国的载人空间站开始,但最好从国际空间站开始。首先,两国太空专家都有在国际空间站上进行合作的愿望,2008年NASA起草的中美两国进行太空科研合作议案中,就包括用航天飞机把有中国元素的阿尔法磁谱仪安装到国际空间站。其次,在国际空间站项目中与中国进行合作,可最大限度地保证不会发生美国所担心的技术转移问题,因为这是在国际空间站项目开始合作之初就优先考虑的问题。最后,国际空间站项目有多方参与,能最大限度地缓冲中美两国的互信不足。

合作内容除了搭载试验外,还可以考虑飞船互访以及航天员互访等。如果利用我国的神舟飞船和货运飞船为国际空间站运送乘员和货物,从技术角度考虑,至少存在以下2个有利条件。

从轨道动力学角度来看。由于采用共面发射时轨道倾角不能小于发射场的地理纬度[19],国际空间站的轨道倾角为51.65°,我国执行载人航天发射任务的酒泉卫星发射中心位于北纬40.58°,因此从酒泉卫星发射中心发射的神舟飞船可以与国际空间站对接,只是必须消耗额外燃料或者降低载荷重量。

从交会对接角度来看。我国神舟飞船采用了与俄罗斯联盟号飞船类似的异体同构周边式对接机构[20],使用该对接机构与国际空间站对接不存在技术难题,只需要对我国现有的神舟飞船的交会对接的软件和程序进行一定的修改,并通过操作试验积累经验。

3.2 合作途径

从合作途径来看,可以考虑以下2种方式。

一是自下而上的方式。该方式从关注度较低的领域开始进行合作,如载人太空探索的地面科学试验、搭载活动等,受到的反对和争议也会较小,同时资金投入也相对较少。一旦合作成功,中美两国在太空建立基本互信后,可以考虑进一步利用中国的神舟飞船和货运飞船为国际空间站运送乘员和货物,直到国际空间站退役。如果美国对在国际空间站项目与中国开展合作仍存有顾虑的话,那么未来中国的空间站项目也是一个良好的合作平台。

二是由点到面的方式。这种方式充分吸收美国和俄罗斯太空合作的经验,两国领导人克服体制、民族主义等因素,直接达成两国在空间站开展合作的协议,例如中国的神舟飞船为国际空间站运送乘员和货物,或者美国宇航员访问中国空间站等,打破中美太空合作僵局后,两国的科学家和工程师等在相关领域开展广泛而深入的合作,甚至共同实现载人深空探测的壮举。

4 结束语

中美太空合作是建立中美新型大国关系的重要组成部分,也是许多中国和美国航天专家们的共同期待。虽然中美两国在太空合作方面还存在许多障碍,但是新的国际形势为中美两国开展载人太空合作提供了新的契机。在寻求中美太空合作机遇的同时,我国还应该加强太空关键技术的积累,缩短与美国技术水平差异,为开创互利共赢的太空合作奠定坚实的基础。

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(编辑：李江涛)

Analysis for the US-China Cooperation in Manned Space

ZHOU Lini, LI Po, WANG Shu, ZHU Qichao

(College of Military High-tech Training,National University of Defense Technology,Changsha Hunan 410073,China)

The US-China space cooperation is a very important component of the new power relations between the US and China.The obstacles to the US-China space cooperation are analyzed.The feasibilities of the US-China space cooperation in manned space flights are carried out from the international relation,strategy and technology.And the contents and the US-China space cooperation in manned space flights are preliminarily discussed and two cooperation ways are proposed from bottom to top and from point to surface.

the US-China space cooperation;dilemma;manned space

E 92

2095-3828(2014)04-0060-05

ADOI10.3783/j.issn.2095-3828.2014.04.014

2014-03-28

周黎妮(1980-),女,助理研究员,博士.主要研究方向：空间安全战略与政策.zhoulini@nudt.edu.cn.