空間站建設，中國對俄彎道超車

陶短房

2022年7月24日，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在文昌航天發射場點火發射

2022年8月對中國航天而言是繁忙的一個月：4—6日，長征4B、長征2F、長征四號乙火箭分別發射“陸地生態系統碳監測衛星”“可重復使用航天器”“海洋二號衛星”升空;10日，長征六號遙十火箭發射一箭十六星，使得“吉林一號”衛星星座在軌衛星數量增至70顆;20日和24日，長征二號丁火箭先后發射兩顆遙感衛星升空。至此，中國長征系列運載火箭已連續成功發射104次。

包括7月在海南發射“問天”實驗艙在內，中國2022年航天發射次數預計會保持50次以上。而美國、俄羅斯去年的發射次數分別只有51次和25次。

“可重復使用航天器”

8月5日我國“可重復使用航天器”兩年來的第二次發射任務，是繼美國航天飛機退役、X37B空天飛機驗證項目長期拖延后，疑似航天飛機/空天飛機領域為數不多處于“實際進展”狀態下的項目。

中國航天科技集團8月26日宣布“自主研制的升力式亞軌道運載器”平穩水平著陸于阿拉善右旗機場，“成功實現我國亞軌道運載器的首次重復使用飛行”，應該就與上述發射任務有關。雖然只是“亞軌道運載器”，也并非在普通機場水平起飛升空，但該款航天器能像普通飛機一樣水平降落，就是巨大的進展。

“祝融”號火星車

近日，中國也披露了類似美國SpaceX“可回收火箭”的技術路徑。“可回收火箭”目前只有SpaceX投入商用，技術界對此褒貶不一。2011年，中國運載火箭技術研究院研發中心率先披露了自己的可回收火箭項目。此后，深藍航天、翎客航天等多家民用航天企業相繼跟進，并宣稱試驗發射取得階段性成功。

常規運載火箭方面，中國2016年首飛載荷32噸的“兩級半”重型運載火箭長征五號，2020年又通過載荷25噸的長征五號B實現“一級半”入軌，使中國具備了可靠的近地軌道重型航天器發射能力。

中國未來一個階段的航天發展重點，是“多點開花”，并努力補齊尚存的某些短板。

2015年底，使用低溫無毒無污染燃料、可機動發射的小型運載火箭長征六號，發射成功;今年3月，其固液混合改進型長征六號甲也成功發射，令中國具備了小型應用衛星快速發射“補網”的可靠能力。

2016年6月，運載能力介于長征五號系列和長征六號系列之間、目前專用于“天宮”太空站所配套“天舟”貨運飛船發射的長征七號火箭，首飛成功。

2020年12月，使用長征七號一子級和長征三號甲三子級組合概念、中國官方項目中首個以火箭“完全可回收”為目標（其預計在2030年代逐步實現“完全可回收”）的長征八號中型運載火箭首飛成功，成為中國發射太陽同步軌道載荷的新軍。

在小型固體運載火箭技術路線上，長征十一號2015年9月首飛成功，2019年6月完成中國首次海上衛星發射（黃海海域，“泰瑞”號海上發射平臺）。

可以預見，當近地最大載荷能力200噸、奔月轉移軌道最大運載能力44噸，計劃2028—2030年間首飛的長征九號重型運載火箭成形，中國將初步具備不同航程、載荷、軌道、任務的“全譜系”運載火箭的研發和發射能力，并具備更強的太陽系內外的航天探測能力。

中國的空間站、探月和探火計劃

空間站方面，中國2021年4月成功發射“天宮”空間站的“天和”核心艙，6月聶海勝、劉伯明、湯洪波等三名航天員進駐（至今累計已有9名航天員登上“天宮”）;今年7月24日，“問天”實驗艙發射成功，翌日實現與核心艙對接;計劃中的最后一個基本實驗艙“夢天”，預計將在2022年10月發射升天，屆時“天宮”空間站基本構架將完成。

“天宮”空間站將在隨后，陸續配置核心艙機械臂、實驗艙小型機械臂，以及配備太空望遠鏡的“巡天”光學艙（預計2023年發射）等;未來還具備在核心艙前段增建1至3個實驗艙的擴展能力。“天宮”空間站可在軌駐留最多6人，預計到2031年國際空間站退役時，“天宮”將在一段時間內成為唯一現役的空間站。

探月工程方面，中國于2004年正式立項，分為四期工程展開，其中第三期“降—采—返三步走”2019年啟動，已于次年由“嫦娥五號”完成。“嫦娥五號”也成為繼蘇聯“月球24號”后，時隔44年第一次完成月面采樣返回任務的航天器。

俄羅斯軌道服務站（ROSS）模型

預計中國將在2023—2024年發射三期項目中的“嫦娥六號”，完成對月球南極的采樣返回任務。2021年立項的第四期工程首次發射任務—“嫦娥七號”月球南極綜合探測任務，也將在屆時或稍后展開。可能在2027年，屬于第四期工程的“嫦娥八號”將驗證月球科研基地構建。

行星探測工程方面，2011年中俄“螢火一號”火星環繞探測器由俄羅斯發射失敗后，中國行星探測工程項目于2016年立項，轉向自主研發。首個火星探測器“天問一號”2020年7月發射升空，2021年2月成功進入環火星軌道，5月其著陸器攜“祝融一號”火星車在火星表面軟著陸。中國由此成為世界第一個首次探測火星便同時實現繞—落的國家，以及世界第二個實現火星完全成功軟著陸和火星車釋放的國家。

中國預計將在2030年左右發射“天問二號”火星探測器，屆時將挑戰火星表面樣本采樣返回任務。遠期規劃則是實現“航班化探測”，并建立地球—火星經濟圈。

中國運載火箭技術研究院院長王小軍2021年6月在參加視頻國際會議時曾表示，中國計劃在2033年、2035年、2037年、2041年及以后進行載人火星探測，在開始載人探測前將進行機器人火星探測，進行火星基地選址考察、原位資源利用系統建設等，但上述披露并無后續細節公布。

綜合中國國務院新聞辦公室2022年公布的“中國太空探索計劃”、新華社的公開報道和美國航天局的推測，中國近期太空計劃包括2022年完成“天宮”空間站建設，2025年收集近地小行星樣本，2030年進行火星樣本取回任務，同年向木星發射無人探測器，2030年代實現載人登月，2035年開發成功可重復使用運載火箭，2040年“可能建造核動力航天飛機”，等等。這一系列“真真假假”的構想僅具有參考價值，但從中似乎可以看出一個脈絡，即中國未來一個階段的航天發展重點，是“多點開花”，并努力補齊尚存的某些短板。

俄航天工業面臨困境

7月15日，俄羅斯航天局更換領導人：爭議很大的羅戈津，被曾負責軍工生產的副總理鮑里索夫取代。鮑里索夫7月26日在與普京會面時表示，俄將在2024年后退出國際空間站，此前將履行對其他合作伙伴的義務。兩天后，俄航天局澄清稱，俄在2026年之前不會停止對國際空間站履行義務。

與此同時，俄羅斯公布了定名為“俄羅斯軌道服務站（ROSS）”的自主空間站藍圖，并暗示“載人空間站不實用”。俄羅斯曾多次揚言“退出國際空間站”自己另搞，甚至公布過好幾個版本的“俄羅斯空間站”藍圖。此次最新公布的ROSS藍圖，是此前各版本的“縮水版”。沒過多久，俄航天局在社交媒體渠道發布了“軌道前哨基地藍圖”，顯示新的俄羅斯空間站最初容納兩名宇航員，最終擴大到4名。

2021年12月，哈薩克斯坦拜科努爾，俄羅斯航天局時任局長羅戈津站在聯盟MS-20航天器前

冷戰期間，蘇聯曾在航天領域長期領先，第一枚人造地球衛星、第一名宇航員、第一個載人空間站、第一次繞月飛行，都是蘇聯首先完成的，直到美國搶先完成載人登月，太空競賽的優勢才開始逆轉，但蘇聯仍以航天技術的實用性、可靠性獨樹一幟。

蘇聯解體后，俄羅斯對航天領域的投資越來越少，技術上也沉湎于“吃老本”，利用成熟的“聯盟”“進步”系列飛船，承擔國際空間站的人、貨運輸任務;國際空間站俄羅斯艙段不僅故障繁多，且許多關鍵設備仰賴西方伙伴的技術、零部件才能運作。

近年來，俄羅斯航天部門效率每況愈下，并不斷曝出貪腐丑聞，失敗率也開始抬頭。鮑里索夫在上任后也對普京坦承，俄航天工業“正處于困境中”。

鮑里索夫稱，建造俄羅斯軌道站是俄太空計劃的優先事項。獨立太空分析師維塔利·葉戈羅夫則認為，在幾年內從頭建造一個新的軌道站幾乎不可能（在資金充裕情況下需要至少10年）。一旦俄退出國際空間站，新軌道站又未及時建成，俄載人航天計劃將受到重大打擊，也可能促使俄下決心“放棄租借”哈薩克斯坦拜科努爾航天發射基地。

國際空間站俄羅斯艙段

2012年9月17日，哈薩克斯坦北部阿爾卡利克鎮附近，美國宇航員約瑟夫·阿卡巴（左）、俄羅斯宇航員根納迪·帕達爾卡（中）和謝爾蓋·雷文從國際空間站返回地面

不久前，美、俄航天局宣布了一項交換協議：美國宇航員弗蘭克·盧比奧將于9月乘坐俄飛船，而俄宇航員安娜·基基娜將乘坐SpaceX的龍飛船，兩人陸續登上國際空間站。未來直至俄退出，這類與國際空間站的人、貨運輸有關的項目，仍將為俄航天部門帶來最主要的收益。可一旦俄退出國際空間站，這項收入來源也將中斷，勢必嚴重影響俄本就捉襟見肘的航天投入。

鮑里索夫強調，俄航天部門未來將尋求“提高標準，首先為俄經濟提供必要的太空服務”，包括導航、通訊和數據傳輸。但許多分析家表示，俄國內相關市場需求有限，且“軍轉民”本就是俄高科技領域短板中的短板，西方制裁還會進一步削弱俄在這方面的能力。

一旦俄退出國際空間站，這項收入來源也將中斷。

目前，歐洲航天局已取消了與俄航天局合作的ExoMars任務（旨在探明火星上是否存在生命）相關協議。一些分析家認為，俄可能將國際合作的重點對象轉向中國，涉及中俄于2021年3月簽署諒解備忘錄的“合作建設國際月球科研站（ILRS）”項目，和俄單方面提及過的“中俄合作建造空間站”意向。

但另一些專家指出，ILRS帶有為俄羅斯載人航天60周年、第一個空間站發射50周年獻禮的色彩，以及與2020年美國所主導的八國旨在聯合開發月球的《阿爾忒彌斯協議》相抗衡的色彩，迄今尚未看到具體合作的方案和時間表;而中俄空間站發射基地分別位于低緯度和高緯度，導致空間站核心艙最適合的在軌傾角差異很大，在中國“天和”核心艙業已在軌的情況下，俄方恐怕很難說服中方作出相應的傾角和接口、標準調整。

如果俄方拿不出有足夠吸引力的交換條件，未來一段時間在諸如空間站等核心基段的建設中，俄恐怕只能“自力更生”“艱苦奮斗”了。而中國的航天事業全面超越俄羅斯，恐怕也只是時間問題。

責任編輯謝奕秋 xyq@nfcmag.com