國際太空探索協調組發展探討

仝俊義 王麗君（中國航天工業科學技術咨詢有限公司）

2007年14個航天國家和組織聯合建立了國際太空探索協調組（ISECG），該組織成立后的幾年里，在太空探索國際合作方面做出了大量努力。本文介紹了國際太空探索協調組的發展概況，并從空間政策和國際機制構建兩個角度初步探討了其發展趨勢。

1 ISECG發展概況

成立背景

2006年在“國際空間站”的裝配工作進入最后階段之際，各航天國家，尤其是美國航空航天局（NASA）為首的參與“國際空間站”建造的航天機構開始思考制定更長遠的近地軌道以外太空探索的規劃與策略。這一目標技術復雜，安全要求高，耗資巨大，任何一個國家都無法單獨實現，多國合作將成為一種必然選擇。同時，各航天機構總結“國際空間站”合作中的經驗與教訓，認為人類在未來近地軌道以外的太空探索需要建立新的合作平臺與模式。

同年，美國、俄羅斯、歐洲航天局（ESA）、中國、英國、法國、德國、意大利、日本、韓國、印度、烏克蘭、澳大利亞、加拿大等14個國家和組織的航天機構就全球合作進行太空探索開展了一系列討論，共同繪制機器人和載人太空探索的愿景。2007年5月31日，這14個國家和組織聯合發布了《全球探索戰略協調框架》，闡述和平進行太空探索并將重點探索太陽系以內未來人類可能生活工作之目的地的愿景，并同意在該框架之下建立一個自愿的、非強制性的國際協調機構。在該機構下，各個國家和組織可以溝通交流太空探索的興趣、目標及計劃，以推進各自探索任務及合作探索工作。

2007年11月，14個國家和機構成立ISECG，建立該機構的預期目標是增強獨立或合作進行太空探索的活力、成效及安全性，推動成員機構在自主前提下開展卓有成效的雙邊及多邊合作，提高全球太空探索的可持續性。

ISECG成立以來的主要工作與成果

自成立以來，ISECG每年都會至少召開一次年度會議，就人類未來太空探索事業進行研討和協調。2007年的柏林會議主要討論了該組織運行必要的行政管理事務，包括關于成立秘書處的決定；2008年的加拿大蒙特利爾會議探討了擴大太陽系載人探索與機器人探索以及太空探索領域的國際合作；2009年的兩次會議就如何合作進行月球探索進行探討，并發布了《ISECG人類探月參考框架》；2010年6月，各成員機構高層管理者在美國馬里蘭共同探討全球合作進行人類和機器人太空探索，并通過了協作開展長期太空探索的計劃；2011年8月的日本東京會議主要內容是探討《全球探索路線圖》（GER）的制定工作；2012年5月的美國華盛頓會議就人類太空探索的價值、深空探索能力、《全球探索路線圖》等問題進一步展示成果、交換意見、探討合作機會；2013年4月的加拿大魁北克會議繼續探討了人類太空探索規劃現狀，太空探索如何給地球生命帶來利益等問題，以及應體現在《全球探索路線圖》更新版本的后續研究和協調工作。

ISECG陸續發布的《全球探索戰略協調框架》、《ISECG人類探月參考框架》、《太空探索利益》、《戰略知識缺口》以及兩版《全球探索路線圖》等重要成果，為多國合作太空探索提供了越來越明朗的參考途徑及方案，其中《全球探索路線圖》的發布對各國航天機構制定未來太空探索計劃產生了重要影響。

目前，ISECG的主要工作集中在繼續改進《全球探索路線圖》、識別人類未來探索任務戰略性知識缺口、總結載人航天探索的利益和評估未來探索任務所需關鍵技術等方面，從而為各成員機構太空探索提供參考和指導，并促進機構間太空探索的合作。

ISECG的組織架構

ISECG下設多個工作組：一是美國航空航天局和歐洲航天局領導的《全球探索路線圖》工作組（ERWG），主要負責《全球探索路線圖》的修訂更新及ISECG機構高級管理層會議的準備。旗下又設4個小組，分別為歐洲航天局領導的機構計劃評估小組、美國航空航天局領導的模擬活動小組和知識缺口評估小組。以及加拿大航天局（CSA）領導的技術評估小組。二是美國航空航天局領導的國際架構工作組（IAWG），主要負責領導多邊架構的制定，評估太空探索任務、能力與設施。三是日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）和美國航空航天局領導的國際目標工作組（IOWG），主要負責為決策層提供證明太空探索利益的成果，確保共同的探索目標以及評估新的探索任務路線或架構是否符合ISECG的共同目標。四是德國航空航天中心（DLR）領導的戰略溝通工作組（SCWG），主要負責ISECG指令、成果和活動的溝通與協調。ISECG秘書處設在歐洲航天局，由ISECG成員機構推薦人員組成。另外，2014年，ISECG新增加了科學工作組和技術工作組。

ISECG工作機制

ISECG實行會員制，每個成員機構向ISECG派遣代表，代表應當是成員機構的工作人員。

ISECG會議主要有全體會議、工作組會議和電話會議。每年定期召開1～2次全體會議，會議次數可視情況增加。全體會議也包括各成員機構高級管理層會議，全體會議在自愿的基礎上由成員機構主辦。一個或多個成員機構提交會議具體地點建議，由ISECG大會協商通過確定。申請主辦會議的機構需具備承擔辦會相關費用的能力。各工作組會議、研討會、電話會議根據工作計劃視情況召開，工作組定期匯報工作進展及下一步工作。當年全體會議（或高級管理層會議）之后由主席成員國根據年度會議上所有成員國提供的信息制訂年度計劃，年度計劃經修改批準后成為該年度的基礎性文件。

ISECG每年會公布其年度報告，年度報告主要內容是回顧總結本年度工作。在每年的報告正文之后，都會以附件形式列出各主要成員機構的年度太空探索重點活動。

ISECG工作原則

ISECG創立時的規范文件規定了其工作原則：

一是開放、包容 向所有對太空探索感興趣的機構開放，為對太空探索感興趣的機構以及尚不具備相關能力的空間機構和政府機構提供咨詢建議；

二是靈活、漸進 重視并整合現有的磋商協調機制；

三是有效 鼓勵參與機構承擔在協調進程中的角色定位，并為達成協作機制的預期目標而行動；

四是互利 致力于共同的和平目的并惠及所有參與者，尊重參與機構的國家權利，根據每個機構的興趣層次，允許有選擇性的參與ISECG。

非強制性、無約束力是ISECG的一個顯著特征，而開放、包容、靈活、漸進等原則是在總結“國際空間站”國際合作經驗教訓的基礎上制定的。

ISECG的影響力

目前，盡管ISECG并沒有做出具體的太空探索任務實施決策，但是它為其成員機構在制定決策和規劃時提供了依據和參考，從而對各國航天機構制定未來探索計劃產生重要影響。美國航空航天局的“星座計劃”、法國國家空間研究中心（CNES）與德國航空航天中心關于未來太空探索的聯合報告、日本的月球探索戰略研究以及德國聯邦政府的空間政策的制定，均在一定程度上受到ISECG的影響。

在ISECG的平臺上，各個國家太空探索領域的專家和決策者分享各自進展，合作制定未來人類探索太空的路線規劃和技術準備。通過ISECG的協調工作，火星探索將可能演變成一個復雜度遠超“國際空間站”的多國合作系統工程。作為當前世界主要航天國家的協調平臺，ISECG將對未來國際航天力量格局產生深遠的影響。

2 ISECG的主要成果：《全球探索路線圖》

“火星生物”項目示意圖

“獵戶座”飛船進行地面測試

《全球探索路線圖》是ISECG成立以來最重要的成果，目的在于通過協調各航天國家的共同努力，以“國際空間站”為起點，為向月球、近地小行星和火星進發的太空探索任務做準備。《全球探索路線圖》主要有三部分內容：共同的目的和目標、長期載人探索戰略、探索準備活動。

共同的目的和目標

《全球探索路線圖》由一整套共同的目的和目標驅動，同時尊重所有成員機構各自的獨立計劃和優先權。這一整套共同的目的和目標包括：發展太空探索技術與能力、激發公眾參與太空探索、提高地球的安全性、拓展人類社會的疆界、開展載人探索科學研究、開展太空與地球以及應用科學的研究、尋找地外生命、刺激經濟增長。

探索路線與長期探索戰略

2011年的《全球探索路線圖》確定了2條可能的途徑來驅動火星載人探索目標：“下一站小行星”（A steroid N ex t）和“下一站月球”（M oon Nex t）。每條途徑都通過相應的概念任務方案進行擴展。2013版《全球探索路線圖》提出了一種單一參考任務方案，方案中顯示，通過分步發展關鍵能力以實施日益復雜的多目的地探索任務，并最終實施載人火星探索。

最新的探索任務方案展現了今后25年的任務，目標是推進通往火星的探索。對月球附近和月球表面的探索也是重要的選項，因其能夠顯著提高載人火星探索的準備程度。載人火星探索需要各成員機構根據自身能力和國家的利益作出選擇，并持續發展探索的能力。最新的任務方案中包括了3個不同的任務主題，分別是探索近地小行星、月球附近深空探索（長期空間飛行任務）和載人登月探索。3個主題具有各自的驅動目標，但都是向著深空和火星探索任務努力。

探索準備活動

（1）利用“國際空間站”開展探索準備

隨著美國于2014年做出“國際空間站”至少運行到2024年的決定，“國際空間站”伙伴機構已繼續在站上開展各種研究應用活動，包括生命和人體科學研究、地球和空間觀測、技術演示以及許多教育活動。每一領域的基礎和應用研究都對整個探索目標有所貢獻，并為人類社會帶來經濟上的利益。“國際空間站”上與探索相關的活動分為4個重點領域：探索技術演示驗證、完善關鍵系統、優化人體健康與機能、操作模擬。

（2）機器人探索任務

ISECG各成員機構現正在規劃大量的人類可到達目的地機器人任務。幾乎所有這些任務都是通過國際合作來完成。例如美國航空航天局主導的好奇號（Cu r iosity），合作方包括俄羅斯聯邦航天局（Roscosmos）、加拿大航天局、德國航空航天中心、法國空間研究中心等；歐洲航天局和俄羅斯聯邦航天局牽頭的“火星生物”（ExoMars）項目，合作方有意大利航天局（ASI）、德國航空航天中心、美國航空航天局、瑞士航天局（SSO）、英國航天局（UKSA）等。這些機器人探索任務大多數由科學研究目標驅動，也有一些任務直接就以載人探索為總體目標。在每種情況下，都要收集有助于滿足科學和載人探索目標的信息。

（3）研發先進技術

在極端空間環境中開展載人探索，目前需加強突破的技術領域包括：空間推進技術，生命保障與居住系統，空間電力與能量貯存，長期人體健康，機器人與自主系統，載人探索目的地系統，進入、下降與著陸系統，通信與導航，熱管理系統等。

（4）新空間系統與基礎設施開發

低地球軌道以遠的載人探索將需要新一代的能力或系統設備。這些新系統必須有非常高的可靠性和安全性，因為從地球出發的星際補給任務不能在短時間內送達乘員組，同時也不能快速返回地球。“獵戶座”（Orion）飛船是美國航空航天局正在研發的太空探索載人飛行器，能夠搭載人類執行深空任務，并使其返回地球。俄羅斯目前也在開發新型載人空間運輸系統，新系統將以“聯盟”航天飛行器為基礎，能夠把航天員送到月球附近并將其運回地球。該系統包括下一代乘員運輸系統和下一代航天運載火箭。

（5）模擬活動

目前，世界各航天機構正在利用各種相似地點和設施模擬探索任務，為低地球軌道以遠的探索做準備。各航天機構定期共享相關的信息，從而使這些活動的用途最大化，例如火星-500項目—2010年6月開始的一個6人乘員組在位于莫斯科的俄羅斯生物醫學問題研究所進行的為期520天的載人火星任務模擬。該項目的目的是為了獲取各相關領域的數據、知識和經驗，為實施真正的火星任務做準備。

（6）健康與人體機能風險管理

乘員的健康與機能對于低地球軌道以遠載人探索的成功十分重要。長期任務和行星操作給乘員的健康與機能帶來了許多風險，必須充分認識和減緩這些風險，才能保證航天員的健康和工作狀態。主要風險驅動因素是長期暴露在輻射和微重力中。

3 ISECG的發展探討

參加火星-500計劃的志愿者

太空探索政策的角度

（1）美國太空探索政策

2004年，小布什總統宣告美國要在2020年前重新把航天員送上月球，并將月球作為中轉站，向更遙遠的太空進發，被稱為“美國太空探索新構想”。2005年，美國航空航天局正式出臺新的載人登月計劃—“星座計劃”。如果登月成功，將建造包括生活區、電站和通信系統的永久性月球基地，從而實現航天員在月球上開展長期深入的探索活動，并以此為基礎將人類送往火星乃至更遠的宇宙空間。

美國航空航天局與ISECG探索路線對比

不過2008年奧巴馬當選美國總統后，隨即啟動了對“星座計劃”的審查。到2010年2月，美國白宮宣布，“星座計劃”已經被取消了。奧巴馬基本放棄了其前任小布什總統提出的重返月球計劃，而把探索重點放在小行星和火星上，計劃在2020年左右捕捉一顆小行星，2025年派遣航天員登陸小行星，在21世紀30年代中期把航天員送上火星軌道并安全返回，接著登陸火星。奧巴馬的火星探索計劃引起了國內和國際上合作伙伴的大量爭論，最終“星座計劃”部分得以保留，其中包括“獵戶座”飛船項目，小行星和火星探索計劃則啟動實施。

對比美國太空探索政策的發展和ISECG探索戰略的發展，并考慮到美國航天的強大能力和美國航空航天局在探索路線圖工作組（ERWG）中的領導地位，可以看出，ISECG的探索路線受到NASA的影響，幾乎是指導性的影響。

這就提出一個問題：如果ISECG探索路線受到美國航空航天局指導性影響的話，那么在奧巴馬總統退職之后，美國航空航天局的太空探索政策是否會繼續變動從而引起ISECG的探索戰略變動？在美國的太空探索歷史上，政策變動多次發生過。20世紀60年代，肯尼迪總統確定了登月的“阿波羅”計劃，70年代初期，尼克松總統終止了該計劃，開始了“航天飛機”計劃；90年代，老布什總統提出重振美國航天雄風的“太空探索”計劃，呼吁重返月球并向火星進軍，于是美國航空航天局制定了2000年后建立月球基地、2010年開始探索火星的計劃方案，但該計劃的歸宿被迅速遺忘。據統計，在過去的20年里，由于成本的問題、管理不善的問題以及領導更替的問題，美國航空航天局有27個計劃被取消，導致200億美元浪費在沒有完成的計劃上。所以從美國的太空探索政策演變來看，隨著政府的改選而引起的太空探索政策變動是有可能的。

不過火星探索漸進路線隨著美國政府改選而取消的可能性比較低，理由至少有3個：第一，這是個多國合作探索的長期路線，涉及到美國多個伙伴國家，因此美國不會輕易取消該計劃，以免在國際航天圈和伙伴國家中失去威望和信任；第二，現在的火星探索漸進路線已經呈現出充分的包容性和開放性，各國可以在保存自身獨立性的前提下參與合作探索，并且現在的路線圖已經包含了月球、小行星、地月空間、火星衛星等多個探索路徑，因而有足夠的戰略選擇；第三，美國國內已經意識到了空間政策不穩定帶來的麻煩，為了解決這個問題，美國眾議院提出了《保持航天領先地位》的法案，建議對美國航空航天局的內部領導機構進行改革，以便建立穩定的領導層體系，使決策更具專業性，同時不再受總統換屆的影響。

（2）俄羅斯太空探索政策

2012年，俄羅斯聯邦航天局公布了《2030年及未來俄羅斯航天發展戰略草案》。同年，俄羅斯科學院制定了未來10年太陽系探索計劃，將月球和火星列為首要探索目標，并將構建月球基地作為其太空探索的重要選項，確立了詳實的月球探索計劃。

俄羅斯聯邦航天局的計劃包括：2020年前進行機器人探索月球，并采集帶回月球土壤樣本；2030年前進行載人月球試驗飛行，實現航天員登陸月球并返回地球；2030年后推進月球開發，實現定期月球載人飛行；2040年在月球表面部署永久性的工作站（基地），開發探索月球資源所需的可重復使用航天運輸系統。關于火星探索方面，俄羅斯將參與機器人探索和在火星表面部署研究站等國際合作項目，為參與和實施載人探索火星計劃的國際合作建立科學技術和工藝基礎。

國際合作探索火星將是個漫長的過程，雖然目標是2035年，但肯定存在延期的可能性。與此同時，俄羅斯致力于探索并登陸月球，相比較探索火星，俄羅斯更可能在短期內獲得明顯的進展和成功，這對美國的國際領導地位將是一種削弱。因此，美國政府對重返月球的冷淡態度已經轉變為鼓勵和推動國內的商業航天，促進其能夠達到低地球軌道運輸和月球資源開發的能力，這也許是對這種可能性的一種反應和對國內相關利益團體的彌補，從而保持美國在月球探索的領先地位。與此同時，美國的國際合作伙伴也在疑問，火星探測中的“小行星探測”路徑能否得到公眾的支持和國際社會的關注興趣，美國探索火星的主要路徑會不會重新向月球平衡，仍然需要等待進一步的政策發展。

（3）其他各方的太空探索政策

歐洲作為美國航空航天局的重要伙伴和俄羅斯航天的主要合作對象，采取了一種多管齊下的策略。歐洲將繼續貫徹其在2007年制定的《歐洲空間政策》，尋求在國際太空探索事業中扮演重要角色，最大化利用“國際空間站”，提高其投資回報，并與國際伙伴合作實現載人航天的戰略利益。與美國航空航天局合作建造“獵戶座”飛船的服務艙，參與好奇號和洞察號（InSigh t）火星探索項目；與俄羅斯合作推進機器人探月，以及火星探索的“火星生物”項目；與日本合作隼鳥-2（Hayabusa-2）小行星探索。

日本的太空探索與其外交政策配合度很高，其空間政策發展與美國關聯緊密，敏感性強；日本使用了與美國航空航天局幾乎一致的研發程序和技術標準。近年來，日本的載人航天計劃幾經反復，不僅縮小了載人航天活動的計劃，也中止了原定于2020年的機器人登月計劃，以節約航天開發的財政支出。目前，日本的主要方向是增強“國際空間站”的利用能力，推進隼鳥-2小行星探測、月女神-2（SELENE-2）月球探測，繼續利用H-2轉移飛行器（HTV）為“國際空間站”提供貨運服務。

印度則將載人航天計劃從2017年再次推遲到2020年，但是印度空間研究組織（ISRO）仍計劃在2014年試驗無人飛船，進行太空艙的回收試驗。另外，印度在2013年成功發射了火星探測器，預計在2014年9月抵達火星軌道。值得關注的是，印度和美國已經就太空探索方面開展合作達成一致，合作方面包括未來的月球和火星探測任務。

日本隼鳥-2小行星探測器示意圖

國際機制構建的角度

（1）ISECG的發展是美國太空外交軟實力的運用與體現

2006年14個成員國和組織開始關于建立ISECG的討論時，對其定位是一個自愿的、無約束力的國際機構，任何一個國家都可根據自身的意愿和利益加入或者退出ISECG。但是幾年發展下來，ISECG的成員國參與度正在不斷提升，合作關系和協調機制也在不斷加強。尤其是美國通過描繪一幅共同探索太空飛往火星的藍圖，構建太空探索的共同目標和戰略，成功地把原本力量分散的各個航天國家聚集到一起共同努力合作。因此有觀點認為，ISECG是美國建立空間新秩序、構建新的空間聯盟、保持其航天領導地位的措施之一，這是美國太空外交軟實力的體現，也是軟實力的運用。毫無疑問，美國將繼續努力推動和維護ISECG向著其探索目標前進。

日本月女神-2示意圖

（2）集成多種國際資源使得ISECG發展基礎牢固

ISECG的發展受益于通過“國際空間站”項目所建立起來的友好合作關系，并吸取了“國際空間站”的成功經驗，這些成功經驗包括：共同目標要與各成員國自己的目標相融合；根據現實情況推動探索進程；建立恰當的相互依賴；及早向公眾和領導層證明探索的實惠；及早考慮商業機構的參與并確定其進入階段；準備必要的航天設施建設備份等等。

另外，在機構層面，ISECG有國際火星探索工作組、國際月球探索工作組、國際空間研究委員會相互支持配合；在政治領導力層面，有國際太空探索論壇提供協調支持；從ISECG各工作組領導角色來看，美國、歐洲航天局、德國、法國、日本等都在其中。目前，歐洲航天局有比利時、丹麥、法國、德國、英國、意大利、荷蘭、西班牙等20個成員國，還有很多合作伙伴，例如加拿大、匈牙利、拉脫維亞等；日本則借助亞太地區空間機構論壇（APRSAF）聚集了亞太地區十幾個合作伙伴，包括越南、新加坡、韓國、印尼等。這些都是ISECG未來發展的后備力量。國際太空探索論壇鼓勵更多的航天機構參加到ISECG中來。由此可見，ISECG的機制建設非常牢靠，并且蘊含著長久的發展潛力。

（3）建立相互依賴才能使ISECG走得更遠

《全球探索路線圖》中多次提到要各國建立多個層面的相互依賴。相互依賴理論是國際關系理論中的一種概念，相關學者認為相互依賴理論是指國家或國際行為體之間某種追求各自利益或共同效益而產生相互合作或制約的一種關系。當今世界各國相互依賴日益增大，是產生建立國際制度的重要原因。

在國際合作探索太空領域，相互依賴體現在體系、任務、基礎設施、系統等多個層面。《全球探索路線圖》中說：未來載人航天活動的復雜性和巨大投資使得任何一個國家都沒有能力單獨實現，因此各航天機構需要在不同層次上接受和管理相互依賴性，這是合作的基礎。具體要求就是制定通用標準來實現各參與方系統的兼容性，從而實現互操作性。

但目前各成員國的相互依賴大多仍處于較低的狀態，航天領域的現實主義仍然是主要特征。獨立的航天能力仍然是至關重要的。例如美國，由于對俄羅斯的“聯盟”發射服務的依賴，已經引起了國會的不滿。因此，美國航空航天局加大了在“獵戶座”、“航天發射系統”（SLS）以及商業飛船上的努力，現在已經初步獲得成效。同時我們應該認識到，建立相互依賴的前提是戰略互信。在太空探索中的合作如果沒有建立起戰略互信的話，那么相互依賴就是一句空話，甚至是一場災難。

4 結論

從以上角度的分析可以看出，未來ISECG將繼續推進太空探索，特別是載人航天的國際合作。同時，由于各成員國自身的國家利益、國內政治、國際政治的影響，ISECG的發展必須克服挫折、分歧，并努力加強戰略互信與相互依賴。