歐洲航天局2016年部長級會議：在“航天4.0”階段實現歐洲航天一體化

付郁 張召才 （北京空間科技信息研究所）

歐洲航天局2016年部長級會議：在“航天4.0”階段實現歐洲航天一體化

ESA's Ministerial Council 2016: Realisation of United Space in Europe in the Era of Space 4.0

付郁 張召才 （北京空間科技信息研究所）

2016年12月1－2日，歐洲航天局（ESA）部長級會議在瑞士盧塞恩召開，會議簽署了4項決議，內容涉及ESA的戰略、預算和計劃3個層面，為整個歐洲航天領域的未來發展指明了方向。

1 2016年部長級會議的背景、目標與主要內容

背景

ESA部長級會議是ESA內部進行決策的一種形式，是ESA進行基礎性決策和發展方向決策的會議，會議通常2年或3年召開一次。ESA部長級會議是其內部最重要的決策形式，會議期間所形成的決議確定了ESA的未來走向，對其發展具有決定意義。

2016年，世界局勢持續演進，不斷發生重大變化，迅速且極大地重構著全球地緣政治格局。ESA認為，從當前到2030年期間，有5個主要的全球趨勢將對航天活動構成重要影響：①氣候變化、能源和資源問題相互交織，挑戰加劇；②新技術和相關應用的發展將會對社會生活造成重大影響；③世界秩序將更加相互依存，同時不可控因素也在增加，例如在網絡安全領域；④全球經濟將持續向亞洲傾斜，中國或許將成為未來全球經濟的領導者；⑤全球人口老齡化加劇，歐洲將成為老齡化問題最為嚴重的地區，目前對歐洲造成重大影響的是人口大規模遷移。這5個全球的發展趨勢將對歐洲形成4個戰略性挑戰：①歐盟面臨的跨境電子商務障礙會為歐洲的未來數字化發展帶來不確定性；②目前歐洲面臨的大規模人口遷移將給社會及經濟造成影響，且大規模人口遷移將呈常態化；③歐洲目前地緣政治風險加劇，不安全性和多重威脅都在增加，且此種趨勢將會持續；④維持歐洲經濟持續增長難度將加大。

ESA認為上述國際和地區局勢及發展趨勢將極大地影響歐洲社會和經濟發展，并同時對歐洲航天領域造成影響；ESA希望在未來利用自身優勢應對這些挑戰，化挑戰為機遇，與歐洲社會進行更加緊密地融合。在此背景下，ESA 2016年部長級會議適時召開，謀劃新態勢下歐洲航天發展的戰略目標及重點方向。

目標

在此次部長級會議召開之前，歐盟委員會已于2016年10月26日頒布了新版《歐洲航天戰略》，制定了歐洲航天未來發展的3個戰略愿景，包括：

1）通過擴展空間技術和應用，支持公共政策并為歐洲和全球所面臨的社會挑戰提供有效的解決方案，將航天最大化地整合進歐洲的社會和經濟中；

2）通過支持研究、創新、促進增長和就業的創業型企業，占領全球航天市場的更大份額，以此促進歐洲航天產業競爭力提升；

3）通過鞏固和保護基礎設施，保證歐洲在安全的空間環境中進出和利用空間的獨立性。

在歐盟委員會的戰略愿景之下，ESA 2016年部長級會議制定了3項更加具體的發展目標，其內容既與歐盟委員會戰略愿景相呼應，又進一步細化和明確，表明了這兩家機構在未來加強合作的意愿，并為歐洲實現真正的航天一體化打下了基礎。ESA 2016年部長級會議的3個目標是：

1）將航天活動最大化地整合進歐洲的社會和經濟領域中；

2）促進形成具有全球競爭力的歐洲航天產業；

3）保證歐洲在安全的環境下進入空間、利用空間上的自主性，支持歐洲航天一體化。

決議內容

在此次部長級會議上，歐洲各國航天領域負責人聲明將支持ESA局長在歐洲航天發展愿景、ESA角色及發展方向方面的提議，并簽署了以下4項決議：

1）航天4.0—歐洲航天一體化；

2）ESA 2017－2021年強制性活動預算規劃；

3）法屬圭亞那庫魯航天中心（CSG）2017－2021年規劃；

4）ESA重點研發計劃。

ESA 2016年部長級會議所簽署的4項決議共涉及了3個層面的問題，“航天4.0——歐洲航天一體化”決議是戰略層面的決議，可以看作是對歐盟委員會新發布的《歐洲航天戰略》的回應；“ESA 2017－2021年強制性活動預算規劃”決議和“圭亞那航天中心2017－2021年規劃”決議是預算層面的決議，確定了未來ESA相關活動的預算；“ESA重點研發計劃”決議是計劃層面的決議，規劃了ESA未來幾年重點研發計劃。

在國際及地區局勢紛繁復雜，經濟和社會發展都面臨困境的情況下，此次ESA部長級會議達成的4項決議證明，ESA各成員國未來仍將把航天視為其重要的戰略投資領域，并將航天視為提高經濟社會發展水平、改善公民福祉的關鍵手段。

2 提出“航天4.0”愿景，聚焦服務社會民生發展

“航天4.0”愿景由ESA新任局長喬安·迪特里希于2015年上任時提出。它主要是代表一個航天新時代，在這個時代中，航天活動已經不再局限幾個主要航天國家政府的保護帶，而是拓展到世界范圍內很多不同主體都參與進來的一種新領域，這些主體包括私營公司、學術界、產業界和公民。在“航天4.0”中，世界航天的發展呈現出合作與競爭并存、開放與共享共在的特征，航天已經融入到政治、經濟、民生等各個領域，并與各領域頻繁交織互動，航天活動的多樣化與商業化水平不斷提高，為世界航天活動的參與者提供了更多發展機遇。

與“航天4.0”相對應，“航天1.0”時代可以看作是對天文學和占星學的早期研究時期；“航天2.0”時代是隨著美國、蘇聯等航天國家開始航天競賽而展開的，這個時期的主要成就是實現了“阿波羅”（Apollo）登月計劃；“航天3.0”時代中“國際空間站”（ISS）概念得以產生并成為現實，這也顯示了人類已經把空間作為開展合作和探索的另一個平臺。

“航天4.0”愿景的提出與解讀

“航天4.0”內涵延伸，歐洲提出更具時代精神的“航天4.0I”

為實現“航天4.0”愿景，ESA結合當前形勢提出了“航天4.0I”發展路線，I代表了為實現“航天4.0”愿景要實施的4項措施，包括創新（Innovates）、互動（Informs）、激勵（Inspires）和合作（Interacts）。具體方式如下。

1）創新：研發更多具有破壞性和冒險性的技術；

2）互動：加強與大型公共團體和用戶團體的聯系；

3）激勵：策劃新的方案和項目；

4）合作：加強與成員國、歐洲機構、國際伙伴和工業伙伴的合作。

通過上述措施，ESA將“航天4.0”愿景有效地轉化為可操作的行動，并把其行動綱領以簡潔明了的方式展現給公眾，以提高可操作性，并起到積極的宣傳作用。

重申航天服務社會經濟及公民福祉的戰略定位

與美國將太空安全視為國家發展航天戰略要務不同，歐洲歷來將航天視為推動社會經濟、惠及公民福祉的重要抓手。從2009年的《里斯本條約》，到2011年歐盟委員會制定的航天發展戰略，歐洲航天決策層始終認為，空間活動和應用對經濟增長和社會發展至關重要，直接影響到公民的日常生活。在此次部長級會議期間，ESA再次重申了航天服務社會經濟及公民福祉的發展戰略。

在“航天4.0”時期，航天活動不再是少數幾個國家的特權，也不再是高高在上的政府保護活動，航天將更多地為本地區的社會和經濟的發展做出貢獻，發展航天產業將極大地帶動相關產業發展。歐洲航天產業發展迅速，擁有世界領先的發射商、制造商和服務商，并在全球航天產業中占有相當份額。未來，歐洲將通過技術和模式創新、鼓勵商業化發展、開展公私合作等方式，進一步保持歐洲航天產業的發展優勢，使空間技術和衛星應用更好地服務于歐洲公民生活，提升生活質量。

3 落實未來航天預算投入，確保航天活動穩步推進

圍繞四大發展戰略目標，敲定未來航天預算投入經費

ESA 2016年部長級會議共籌集資金約103億歐元，這些資金按照ESA規劃的未來歐洲航天領域的發展目標分配。

各項目預算金額除ESA強制性活動另有明確規劃之外，其他項目的剩余款項將隨著項目進展情況進行撥付。可見，ESA強制性活動、發射、空間探測是位列前三的資助領域，凸顯出歐洲在航天技術創新、獨立進入空間能力以及重視空間探測方面的發展特色；對地觀測、通信領域緊隨其后，位列第四和第五位，表明歐洲將繼續重視發展航天應用，力爭形成具有全球競爭力的航天產業。

強制性活動預算落實到位，科學項目及基礎活動得到保障

ESA開展的航天活動分為2種：強制性活動和選擇性活動。其中，強制性活動包括ESA的科學計劃和基礎活動。科學計劃是指進行科學研究的空間項目；基礎活動主要包括支持研究、創新和信息傳播的活動，維持可持續發展和長期能力建設的活動，以及支持產業和為其提供服務的活動。強制性活動經費投入是ESA必須保障的部分，這部分經費對支持科學研究、技術轉移、孵化企業發展、促進競爭力發展以及創造就業都具有重大意義。此次部長級會議落實了ESA 2017－2021年強制性活動預算，總計38.13億歐元。

ESA 2016年部長級會議預算按目標分配情況

ESA近年來的科學計劃和基礎活動預算一直保

2017－2021年強制性預算按領域分配 百萬歐元

持在7億～8億歐元的穩定水平，此次ESA部長級會議確定了2017－2021年ESA強制性經費來源，為ESA未來長期、穩定發展提供了必要條件。同時也顯示了空間科學計劃和基礎計劃是ESA重點保障的領域，這也為ESA和歐洲航天領域的長足發展提供了可靠的保障。

延長圭亞那庫魯航天中心預算投入周期，穩固獨立進入空間能力

歐洲歷來高度重視發展獨立進入空間能力，ESA 2014年部長級會議即決定啟動研發阿里安－6（Ariane－6）火箭和“織女星”（Vega）火箭。2016年部長級會議在繼續保證火箭項目連續性的同時，將圭亞那庫魯航天中心的穩定運行納入重點支持范圍。鑒于該航天中心是歐洲目前唯一的發射場，因此保證對其的預算投入，保持其穩定運營，對歐洲航天的獨立進入空間能力具有戰略性意義。

在此次部長級會議上，ESA和法國達成協議，將ESA、法國和圭亞那庫魯航天中心三方先前簽訂的將于2020年底到期的協議期限延長至2021年底，以與本次部長級會議探討的2017－2021年預算周期相匹配。在此基礎上，本次部長級會議確定了2017－2021年對圭亞那庫魯航天中心的投資經費數額。

這些經費將由ESA各成員國共同出資，各國出資比例與之前同ESA簽訂的投資比例協議基本相同。可以看出，法國投資份額最大，其次為德國和意大利。這是由于法國是負責牽頭歐洲航天發射活動的國家，且圭亞那庫魯航天中心實際的地理位置也在法國領土上。

在航天發射方面，此次會議還提出了4項后續舉措。一是計劃于2017年召開會議，以敲定ESA 2020－2021年對圭亞那庫魯航天中心的最終預算投入；二是計劃于2017年早期由ESA及各成員國聯合簽訂《2017年火箭開發聲明》，規劃2035年之前阿里安－6和織女星－C火箭的開發活動；三是修訂《“阿里安”火箭開發協議》和《“織女星”火箭開發協議》，把2019年之后阿里安－6和“織女星”火箭的開發內容納入協議；四是修訂ESA與阿里安航天公司（Arianespace）簽署的《ESA和阿里安航天公司開發規劃》。

4 規劃后續重點研發計劃，指明航天領域未來發展方向

2017－2021年圭亞那庫魯航天中心預算 百萬歐元

瞄準提升歐洲航天產業競爭力的發展目標，重點推進通信、導航和對地觀測3個應用領域

歐洲歷來重視航天產業發展，2016年ESA部長級會議簽訂的航天計劃決議中，與衛星通信、導航和對地觀測相關的3個應用領域成為其第一個計劃領域。

（1）通信領域以“通信系統預先研究”計劃為依托，注重投資多元化及應用研發

目前，歐洲衛星通信產業通過研發投入、優秀的人才、現代化的設施，在全球市場贏得了良好的聲譽，在全球市場份額占比超過30%。但ESA認為，全球通信市場正在快速變化，2016年衛星通信運營商和地面運營商之間的競爭已經白熱化，加之歐洲以外其他地區正在研發高通量衛星和低地球軌道巨型通信衛星星座，這些趨勢都對歐洲衛星通信產業構成了挑戰。

為了在激烈競爭的環境下繼續保持歐洲衛星通信產業的優勢地位，ESA在此次部長級會議上提出了一系列計劃。

通過這些計劃和具體的項目，可以加強ESA成員國在通信系統、組件、應用和服務方面的競爭力，進而支撐歐洲整體航天產業發展，保證其在全球市場的競爭力并獲得世界級的航天生態系統，并且這些系統會隨著低地球軌道巨型星座系統的進入而持續發展。通過促進應用所帶來的新用戶群和創新服務，將支持并促進歐洲航天產業發展，繼而帶來經濟增長。

（2）導航領域支持創新型和應用型計劃發展，加強歐洲整體合作

在導航領域，ESA表示將與歐盟委員會“地平線2020”（Horizon 2020）計劃的適當項目合作，并在ESA層面發展新的“導航創新和支撐計劃”（NAVISP）。

“導航創新和支撐計劃”是ESA最近提出的導航領域計劃，旨在通過ESA在“伽利略”（Galileo）衛星導航系統和“歐洲靜止軌道導航增強系統”（EGNOS）計劃上的專業知識和經驗，為歐洲的導航活動提供支持，該計劃目標是通過促進ESA成員國參與導航市場，支持導航產業創新和競爭力發展，以及支持成員國國家層面的導航領域優先項目。該計劃主要包括3個部分：①支持衛星導航領域新技術及新概念的探索性研究；②支持歐洲導航領域能力發展，以“通信系統預先研究”類似機制為基礎，加強供應鏈的薄弱環節；③支持ESA成員國內的導航領域活動或計劃、測試項目、科學團體以及成員國層面的產業優先性。通過該計劃，ESA將與成員國和歐洲整體衛星導航產業鏈合作，促進創新計劃的產生，夯實現有歐洲導航部門的工業基礎。

2017－2021年ESA衛星通信領域計劃

（3）對地觀測領域注重加強對全球氣候變化監測方面的應用

ESA在對地觀測領域未來將承擔3個主要責任：①通過由其研發并運營的對地觀測項目，敦促國際環境條約的貫徹及執行，在全球對溫室氣體的監測項目和全球基本氣候變化監測計劃（GMECV）中加強歐洲的貢獻；②通過加強ESA對地觀測計劃在不同利益相關者中的吸引力，例如國際地球科學組織、歐盟委員會、歐洲氣象衛星組織（EUMETSAT）、國際金融機構，以及其他國家的航天機構、用戶和運營商等，拓寬對地觀測計劃的融資渠道；③識別歐盟旗艦計劃“哥白尼”（Copernicus）計劃為歐洲經濟部門和公民帶來的新機會，并根據與歐盟委員會之間的協議，適時更新該計劃的組件。

通過這些項目可以發展新的科學對地觀測衛星計劃和數據開發計劃，促進對地球的科學認知，并為保護我們星球的未來提供關鍵信息。

繼續強調獨立進入空間能力，推進下一代運載火箭研發

為推動進入空間能力的商業化、低成本發展，ESA在航天發射領域確定了4個發展目標：①在空間運輸戰略中要考慮不斷增長的輕型任務需求，并研發相關項目；②積極促進可以提高ESA火箭競爭力的計劃；③要保證歐洲的航天港可以繼續運營；④保證歐洲能夠以可靠、經濟和獨立的方式進入太空。

2017－2021年期間，ESA在發射領域的關鍵任務是繼續支持現役火箭運營，確保阿里安－5和“織女星”火箭安全地向下一代火箭阿里安－6和織女星－C火箭平穩過渡。

科學和探測項目作為ESA特色項目，仍受較大重視

近年來，ESA實施的一系列科學項目出色地完成了預定目標，使ESA進入科學和創新領域的全球領先行列，為歐洲航天能力建設提供了強有力的支撐。為了維持ESA在科學領域的領導地位，在此次部長級會議所簽訂的計劃決議中，ESA決定將與成員國一起制定長期科學計劃，維持任務頻率。

2017－2021年ESA對地觀測領域計劃

2017－2021年ESA發射領域計劃

2017－2021年ESA科學及探測領域計劃

在空間探測領域，ESA制定了4個目標：①加強未來探測計劃，吸引國際合作；②維持全球領先的科學研究水平，創造經濟及社會價值，在教育下一代及激勵公眾方面做出更大貢獻；③繼續進行在低地球軌道領域的探測任務，并將探測目標擴展到月球及火星；④在產業界尋求合作方。為達到上述目標，ESA于2017－2021年在空間探測領域規劃了“歐洲探測包絡計劃”（E3P）。

通過上述計劃和項目可以保證歐洲在空間科學和探測領域的領導地位，為基礎科學和應用科學提供新成果，實現吸引國際合作方，豐富社會生活，并鼓舞青年人的奮斗目標。

促進技術研究及航天活動管理仍為ESA主要目標

ESA通過“技術研發計劃”（TRP）、“通用研究計劃”（GSP）和“通用技術支持計劃”（GSTP），形成了完善的支持技術研發的機制，并通過支持通用性研究和技術研發，形成了無縫的創新鏈。

為了維持ESA在該領域的領導地位，此次ESA部長級會議在該領域制定的目標有：①擴展對空間商業化的利用；②加大與空間安全相關的技術研發，為歐洲提供監測、預防與緩和空間環境問題的能力，并加強國際對話，促進全體空間活動參與國遵守聯合國和平利用外層空間委員會（UNCOPUOS）和機構間空間碎片協調委員會（IADC）制定的國際準則。

2017－2021年，ESA在技術領域規劃的主要計劃為“通用技術支持計劃”，該計劃主要內容是支持產品研發、支持先進技術運用、提高工程和工具水平，以及支持技術突破項目等，并通過上述措施降低產品成本和縮短產品到市場的時間。

通過“通用技術支持計劃”可以幫助所有企業，尤其是中小型企業提高產業競爭力，保證關鍵技術在進入昂貴的實現階段之前達到所需的成熟水平，分擔企業風險，從而促進歐洲航天產業競爭力發展。