解索非, 曾骏杰, 罗天巡, 赵 婷, 刘焕生
(中国空间技术研究院, 北京 100094)
当前,世界主要航天国家开展了越发广泛和深入的航天国际合作,各国先后在航天器制造、航天器发射、空间科学研究、空间技术研究等领域进行合作,并从中获得了巨大的收益。 另外,在空间政策与法律法规方面,各国也通过积极的磋商、协调,形成了较为完善的空间科学法律法规体系,用以指导、约束各国在航天合作中的行为。 美国、俄罗斯、欧洲等航天大国,日本、印度、巴西、韩国等新兴的航天国家,以及非洲、中东、东南亚等地区的国家也不同程度地参与到航天国际合作中。
中国作为航天后发国家和新兴的航天大国,也参与部分国际合作,并取得了一定成果。 从20 世纪90 年代至今,中国已参与航天国际合作近30 年,取得了丰硕成果。 中国航天不断拓展合作领域,丰富合作方式,逐渐在国际市场打开局面。
本文对主要航天国家国际合作的现状和未来走向开展调查研究,分析各国航天国际合作的历史背景、当前状况和未来走向。 在此基础上结合当前中国航天国际合作现状,针对性地分析中国航天在国际合作中存在的问题并提出建议。
现有国际航天合作内容可分为3 类:项目与技术合作;框架机构和协议/法律;人员之间的合作。
1)项目合作指对资金、技术和人员均有较高要求的大规模航天项目[1]。 较为出名的航天国际合作项目有:①导航领域的伽利略卫星系统[2];②由16 个国家联合建造[3]的国际空间站(ISS)。 另外,项目合作还有航天发射、载荷搭载、设备采购和技术引进等内容。
2)框架机构和协议/法律指各国之间为了对合作进行指导,建立的合作机构或出台的法律[4]。 国际公认的航天合作框架机构是联合国,各国之间在联合国宪章框架下,起草、指定并通过了一系列与航天合作相关的国际公约,并发表了原则宣言,为现行外空的基本法律框架奠定了基础[5],这些公约和宣言对各国在外空活动中应遵守的原则和行事方式进行了规定[6]。 主要航天大国也出台了各自的航天国际合作政策法律。
3)人员合作通常分为2 种形式:①国际会议与学术交流,提供航天领域的学术交流平台,供领域内专业人士进行专业技术与业务交流;②专业技术人员培训,参训方组织人员与团队赴培训方进行培训,旨在提高受训人员专业技术水平[7]。
当前所有的航天国际合作可以分为政府和非政府2 个层次,非政府合作主体包括企业、科研团体、学术组织和公民等[8]。
合作方式具体可分为如下4 种:
1)区域集团合作。 以欧空局为代表,某一地区的国家间以共同发展空间技术、进行外太空探索与建设为目的,进行具有战略意义的航天合作,最终结果是建立长期乃至永久的合作组织。
2)区域集资合作。 以阿拉伯卫星通信组织为代表,其组织形式较区域集团合作组织更为松散,为某一地区的国家共同集资用于发展航天产业的合作形式。
3)专项合作。 以伽利略计划和ISS 为代表,国家或地区之间基于共同的航天技术或产业合作需求临时开展的项目合作。
4)国际组织合作。 附属于联合国,与空间活动有关的各种国际组织,以及全球性的非官方空间技术学术组织。 这些组织会进行航天合作方面的交流和一些规章制度的制定。
3.1.1 美国航天产业发展及国际合作
美国航天国际合作建立在其航天产业不断发展壮大的基础之上[9],在此过程中,美国始终致力于维持其航天领域的优势地位,并进行了数次重大调整,具体如图1 所示。
图1 美国历届政府航天政策Fig.1 Space policy of successive U.S.administrations
国际合作是美国航天产业发展的延伸,其国际合作政策更加倾向于自身。 2010 年版的美国《国家航天政策》和2012 年版的《空间政策指令》[10]都强调美国开展的航天国家合作应该是有限度的,同时要求与美国进行航天合作的国家遵守以美国为主导的国际空间秩序。 另一方面,自1999 年以来,美国对与航天领域相关的出口设备、产品实施了严苛的管制措施[11]。 美国国防授权法案将所有卫星和相关零部件划归到军品清单,2010 版《国家航天政策》继续加强了该方面的要求。
美国之所以能在航天国际合作中采用倾向于自身的策略,主要有以下4 个方面原因:①美国在对苏联的冷战和航天竞赛中胜出后,其国力和航天产业综合实力领先其他国家,可投入大量资源进入航天领域,不断维持其领先地位,确保对其他国家的优势;②美国成熟的商业管理与竞争机制能有效实现资源优化配置,在民商用领域出于对性价比的不断追求,发展出一批具有强大市场竞争力的航天企业和产品;③美国不断将核心领域的航天技术应用于民商领域,民商领域航天的科研成果也不断反哺核心航天领域,形成了良性循环;④美国完善的法律体系保证了其国家航天政策法律的稳定性和灵活性,保持了航天领域发展的延续。 以上原因造就了美国航天产业强大的综合实力,为其在航天国际合作采取对自身有利的合作政策奠定了基础。
美国凭借数十年积累的强大航天产业综合实力和与之匹配、不断调整的管理机制与政策法律,形成了自身航天产业强大的内循环,为国际合作创造了有利条件。
3.1.2 美国航天国际合作未来走向
美国因为其在航天技术、产业方面的领先优势,在航天技术的国际合作中具有主动权,在未来进行的航天国际合作中,可以预见美国依然会凭借其自身在航天技术、产业方面的优势,采取对自身有利的方式开展航天合作。 具体而言,美国航天未来国际合作会呈现以下特点:
1)构建以美国为核心的国际航天合作体系。从20 世纪的国际空间站(ISS)项目,到目前正在开展的阿尔忒弥斯计划(Artemis Program),美国均寻求在项目中的主导地位,并在进行合作的过程中构建以自身为核心的国际航天合作体系。 国际空间站项目中,美国在建造、发射、飞控、人员及货物运输等各环节均有参与,且提供了最多的部件,美国也在航天飞机退役以后采用商业航天公司SpaceX 研制的猎鹰系列火箭进行空间站人员与货物的运输,避免对俄罗斯火箭的过度依赖;阿尔特弥斯计划则由美国主导,其火箭、飞行器均为美国制造商制造,体现了美国在航天国际合作中寻求主导地位的合作方式。
2)对航天大国或新兴航天国家进行一定程度的限制。 在构建以自身为核心的国际航天合作关系时,美国还会对被认为具有潜力挑战其主导地位的航天大国或新兴国家进行限制,以巩固自身在航天国际合作领域的主导地位。 近年来随着美俄关系的恶化以及中国在航天领域取得的成绩,美国对俄罗斯和中国均采取了不同程度的限制措施,包括禁止学术交流、人员互访,出具制裁名单限制相关企业,进行高科技产品的禁运等。
3)在进行技术合作时有所保留。 美国为确保自身在航天国际合作中的优势,在与其他国家进行航天技术合作的过程中有所保留。 其他国家出于技术引进、提升自身航天技术水平等考虑,普遍接受了美国的合作条件。
3.2.1 苏联/俄罗斯时期的航天国际合作
苏联时期,由于国际形势原因,只进行了有限合作,包括邀请盟国人员参观空间站和进行相关项目研究等。 此外,为了树立爱好和平的形象,扩大在西方世界的影响力,苏联与西欧和美国也开展了一定程度的航天国际合作[12]。
苏联解体后,俄罗斯改变了之前以政治、国际形象等为目的的国际合作,开始了以经济目的和推动自身航天产业可持续发展为主的航天国际合作。
为此,俄罗斯首先对国内航天系统进行了改革,包括:①修订联邦航天活动法,强调航天以保证自身国防安全和促进国际合作、获得实际经济利益为主要目的[13];②将军用与民用航天分开管理,成立了俄罗斯航天局,专门负责民用航天活动的开展。 完成一系列改革后,俄罗斯进军国际航天市场,积极参与航天合作。 首先,俄罗斯与传统航天强国建立了新的合作关系,如与美国和欧空局分别签署了合作协议;另外和新兴国家也进行合作,例如和印度签署合作协议,并在探月项目上开展了合作。 这一系列举措打开了俄罗斯航天国际合作的局面,拓展了苏联时期的航天国际合作范围。
俄罗斯依靠自身在空间站建设等方面的技术优势,参与了一些国际合作项目,通过项目促进并推动自身在国际合作中的参与程度。 具体事例有:①由俄罗斯发起,囊括19 个国家在内的联合探测火星计划;②和平号空间站与美国航天飞机联合执行任务的计划;③为欧空局提供航天员搭载服务[14];④与法国、意大利及其他欧洲国家航天公司合作研制卫星,探讨将GLONASS 系统和Galileo 系统相结合的可能性;⑤利用自身在航天发射方面的价格优势,组成庞大的火箭系列提供相对廉价的发射服务,开拓在国际市场上的份额;⑥加强与部分航天不发达国家的合作,支持这些国家在航天领域取得突破。
俄罗斯的航天国际合作更多地考虑由此带来的经济收入等现实因素。 在航天国际合作中目标和所采取方式的转型体现了其航天实力的变化。
航天法律方面,俄罗斯以1993 年颁布的航天活动法为蓝本,在此基础上形成了完善的法律研究体系。
3.2.2 俄罗斯未来航天国际合作趋势
对于传统合作伙伴欧洲,俄罗斯与其之间的合作一直在稳步推进,具体包括:①国际空间站欧洲部分与俄罗斯部分对接;②研究火星的新项目火星生命探测计划(ExoMars);③ESA 将参加俄罗斯月球-25 号(Luna-25)和月球-27 号(Luna-27)项目。
除了维持与传统合作伙伴的合作关系,俄罗斯还会积极发展新的合作伙伴,中国是其最大的合作对象之一。 俄罗斯与中国在月球/深空探测、运载火箭、航天电子元器件等多个领域已取得显著合作成果。 2021 年,中俄签署共同建设国际月球科研站的合作协议,标志着两国在航天领域的进一步深化合作。
3.3.1 欧洲航天国际合作雏形
1975 年5 月欧空局(ESA)[15]成立,并采取以下方式进行资源整合及分配:①建立良好的内部利益协调机制,将经费分为基础科学研发费用和应用研发费用,前者由所有成员国依据各自GNP多少按比例提供,后者由各成员国根据自身能力、偏好自由选择参与,并依此进行投资且获取收益和项目发展控制权;②采取新的分包机制进行项目运作,将先前把项目招标包给某个单独企业的做法改为分包给企业集团或企业联合体,加强项目的资金及技术保障;③以专家为主导制定长期规划,摆脱之前盲目发展的模式及政治干预;④以技术为组织发展的推动力;⑤尊重各成员国的主权和利益,主张组织的多样性,采用协调而非控制的方法对待各国的太空政策及活动[16]。
由于欧洲航天从一开始就采取合作发展的方式,因此航天领域的技术合作始终伴随着欧洲航天的发展进程。
3.3.2 欧洲航天国际合作现状
欧洲首先以美、俄为主要合作伙伴,进行了航天技术合作。 与美国的合作包括20 世纪60 年代后期在卫星和火箭发射领域的合作,70 年代在深空探测领域的合作和70—80 年代的太空实验室项目,21 世纪后美欧联合开展了木星探测和小行星防御任务等。 随着全球航天产业的发展,新的航天项目促进了双方的合作不断深化、稳步推进。近期包括:①2017 年,由ESA 与NASA 联合提出的欧罗巴探木联合任务;②2020 年,由ESA 制造的太阳轨道器,搭乘美国阿特拉斯5 火箭发射;③美国阿尔特弥斯地月空间开发计划中,ESA 将参与地月空间站门户的建设。
欧洲与俄罗斯之间的航天合作以国际空间站为平台,向航天科技的各方面拓展,具体事例有:①双方在国际空间站项目中互相将自己具有优势的技术为对方提供支持;②俄罗斯长期为欧空局提供载人运输服务;③俄罗斯通过与欧洲航天公司合作加快本国卫星升级换代;④运载发射及深空探索方面的合作。
随着中国航天的崛起,欧洲与中国也进行了一些合作,包括合作协议签署、科研项目以及人员交流培训。 其中合作协议签署包括中国与欧洲空间局签署的《中欧航天合作现状和合作计划议定书》《关于测控网络及操作相互支持的协议》《关于气象卫星资料应用、交换和分发合作协议》,中国与德国签署关于在载人航天领域开展合作的框架协议;科研项目合作包括中法天文、海洋等卫星工程合作,中英空间科学技术联合实验室,中德空间生命科学实验合作项目,中欧太阳风-磁层相互作用全景成像微笑卫星等;人员交流培训包括互派航天员参与对方航天机构的培训。
3.3.3 欧洲航天国际合作未来走向
国际合作在欧洲航天发展的起步阶段就已经存在。 在合作前期,欧洲各国通过成立组织机构,协调组织内的经费分配和各成员国的任务,进行机构合并和公司重组等变革,起到了整合资源、形成集团优势,增强竞争力等作用[17]。 未来,欧洲会继续作为一个整体参与到与各合作伙伴的合作关系中。
与航天国际合作相匹配的政策法律方面,欧洲空间法研究中心于1989 年由欧空局成立,专门研究欧洲对外的航天合作法律。 欧洲航天的国际合作政策包含于欧盟空间统一政策中[18]。
可以预见,在相关政策法律的基础上,未来欧洲将在国际合作中按照现有构建的框架运行,在不断强化与深化各国间合作的基础上,更加广泛参与到国际航天的合作项目中。
3.4.1 日本
日本航天产业的发展经历了以下阶段:①起步阶段,主要由美国供应商制造其航天系统;②国产替代阶段,在继续获得美国帮助同时,在航天系统中逐步增加自身制造元器件、设备和软件占比;③独立自主阶段,独立自主研制航天系统,占领国内市场并参与国际竞争[19]。 日本目前正积极在全球进行航天领域的合作,以非洲和亚洲为例,日本在非洲的航天合作主要依托于国际空间站日本实验舱和鸟类卫星项目,均以微小卫星研制为主,面向政府、高校和科研人员,由日本提供运载发射服务,满足了部分非洲国家在资金投入量有限的情况下发射卫星的需求。
在亚洲市场的拓展中,日本航天通过国际组织,采用商业和对外援助的方式,稳步推进其航天外交战略,包括:①成立航天系统海外发展专门团队;②在所在国设立专门的售后服务机构;③重视软实力提升;④以政府为主开展海外航天拓展计划;⑤在亚太地区开展准天顶GPS 系统增强(Quasi⁃Zenith Satellite System,QZSS)布局。 经过多年努力,日本航天在亚太地区将航天合作的边界不断拓展,目前已建立了非常庞大的合作市场[20],如图2 所示[21]。
图2 日本亚太航天国际合作范围[21]Fig.2 Asia⁃pacific aerospace international coopera⁃tion scope of Japan[21]
3.4.2 印度
印度于1961 年组建国家航天研究委员会,与美国、苏/俄、欧洲、巴西和以色列等国家都开展合作。 20 世纪90 年代以来,凭借良好的政治环境,印度不断深化与多个航天国家的合作,包括共同研发、载荷搭载、数据共享、合作运管等,同时印度启动了航天领域的五年计划,增强其自身的航天能力[22]。
随着自身航天产业能力的不断加强,印度逐渐在国际航天合作中崭露头角,与其他国家开展了载荷搭载、整星制造采购、联合研制、卫星数据共享和运载发射等方面的国际合作,在国际航天市场的竞争中,印度的优势为发射成本低廉,可靠性较高,在小卫星发射等合作领域中占据了一席之地。
印度的国际航天合作历程可概括为推进多边合作,促进自身发展。 多边合作的方式首先为印度带来了与航天强国之间稳定、良好的沟通渠道,同时使印度作为一个航天领域的后发国家获得了先发国家的商业支持和技术转移,使得印度逐步形成自己的航天能力,并向外推广。
3.4.3 巴西和韩国
巴西航天产业起步于1968 年,目前已经具备独立生产运载火箭和卫星的能力,在发展中国家中具备较强的航天能力。 20 世纪90 年代后,巴西更加积极参与航天国际合作,通过合作和企业重组等方式加强与传统航天强国的联系。 美国和中国都是其重要合作伙伴。 巴西与美国的合作主要基于提升其技术水平、树立并巩固拉美地区航天大国地位的考虑[23];与中国的航天合作是基于发展中国家之间互惠互利的考量[24]。
韩国启动航天事业较晚,其航天政策与其外交政策密切相关。 由于韩国国家体量小,航天产业起步晚,因此采用了发展重点领域策略,在人造卫星和运载火箭方面取得了一定的成果[25]。 从2002 年至今,韩国开始研制运载火箭,主要合作伙伴为俄罗斯,最终成果为韩国本土运载火箭罗老号。 另外,韩国也与俄罗斯签订了航天领域的合作协议,并派遣航天员赴俄参与相关训练。
新兴国家由于自身航天技术起步较晚,较先发国家落后,因此都采用了与航天强国合作,接受技术/资金援助,并逐步形成自身航天能力的方法。 其中实力最强的日本建立了完善的航天产业链和完整的国际合作及海外业务拓展机制,在国际竞争中具有很强的竞争力;印度、巴西、韩国也具有或部分具有了独立自主的航天能力。
中国在航天国际合作中的参与程度如下:①中国目前建立了自己的区域集团合作组织,并深度参与其中;②中国始终参与双边和多边合作;③中国参与了联合国下属的一些空间合作组织,也与一些国家和组织签署了合作协议。
综上所述,中国目前在航天国际合作中参与了3 类合作,参与范围较广,但目前在国际航天合作中的影响力和合作程度有限[26],具体原因如下所示:
1)航天产业管理较分散,民商用航天管理体系待规范。 长期以来,中国采取多部门齐抓共管、分工协作的管理模式[27],导致在国际合作中界限不清,权限交叉,缺乏协调。
2)缺乏完整的航天法,法律体系不完善。 中国航天国际合作的相关法律体系中,缺乏总体法律,对特定领域的法律法规不明确、清晰。 相关规定散见于法律中,且多为原则性框架,缺乏具体的条款和实施办法。 受上述情况影响,中国整体对外航天合作中缺乏明确而规范的法律法规指导,一定程度上导致合作层次不高、范围狭窄、深度不够。
3)其他问题。 ①来自其他航天强国的出口限制与技术封锁,主要在关键元器件、核心技术等方面对中国实施了出口管制与技术封锁;②国际政治环境问题。 迫于国家政治压力,一些航天强国无法与中国开展更广泛与深入的航天合作[28],这使得中国在所拥有的合作伙伴数量,以及合作的广度与深度都受限。
1)整合航天管理部门,分类管理航天合作。当前航天管理体制松散,成立专门负责国际合作的管理部门。 从航天先发国家和航天强国的经验来看,该措施有效整合了航天资源,促进了航天产业的发展和对外合作。 中国可参考该做法,将目前分散管理的业务部门整合为统一的归口管理部门,有利于形成合力,并以此为基础开展航天国际合作。 同时,将航天产业按照非民商用和民商用进行严格划分。 国家战略层面的研究进行严格保密与管控,并做好相应保障;民商用领域实行开放式管理,重点放在提升产品性价比、优化服务品质等方面。 该方法有利于各领域航天产业进行有目标、有针对性的发展,提升国家的整体航天实力,并进一步拓展国际合作渠道。
2)建立航天基本法,完善航天国际合作法律体系,培养相关专业人才。 中国是当前航天大国中唯一没有航天法的国家,随着国际航天合作的不断深入,已不能适应未来中国航天国际合作的发展方向。 应尽快构建并出台自己的航天法律,为航天领域的国际合作法理上的依据。
3)加强技术研发投入,增强航天领域技术实力和综合竞争力。 航天领域的技术实力和综合竞争力是决定该国在开展国际航天合作时所能够具有的广度和深度的核心因素,发展出与国力相匹配的航天能力,才能够在航天国际合作中具有较大的主动权。 应通过加大航天研发总体投入、提高航天专业从业者待遇、增强技术引进与优化产业结构等方式提升领域的技术水平和产业的综合实力,为中国未来在航天国际合作中占据更多主动权和话语权提供有力保障。
4)构建以中国为核心的航天国际合作体系,发展不同层级的航天国际合作体系。 对于航天强国,在合作时以吸收对方先进技术、学习对方的管理经验等为主,旨在学习对方在航天领域的先进之处,并以此促进自身航天综合竞争力的提升;对于航天发展潜力与自己相当的国家,应力求合作,避免冲突;对于航天产业不发达的国家,以技术援助、人员培训等方式为主,并在此过程中将对方纳入自己的航天国际合作体系中。
从全球主要国家航天国际合作的现状和未来的发展方向可以看出,当前的国际航天合作呈现出以下特点:
1)各国的航天国际合作方式均建立在自身航天产业能力与技术水平的基础上,与自身航天技术水平相匹配且符合自身航天产业发展需求;航天大国和强国在航天国际合作中寻求主导地位,后发国家寻求融入航天体系,建立合作关系。
2)航天国际合作呈现出地区多元化的趋势,并非仅由几个航天大国主导。 随着新兴航天国家的崛起以及对航天感兴趣的国家增多,阿拉伯国际、非洲国家是其中最典型的代表,这些国家和地区参与航天国际合作的行为也反映出更多国家想加入全球航天产业体系的现状。
3)各国开展航天国际合作的同时,竞争依旧存在。 拥有技术优势的国家在国际合作中会有所保留,后发国家会进行追赶,以求摆脱对先发国家的技术依赖,实现自主化。
对此,中国航天提升产业竞争力,扩大合作范围,在空间科学、空间技术、空间应用、载人航天、深空探测等开展国际合作,构建以自身为核心的国际合作体系,在未来航天国际合作中发挥更大的作用。