宋瑋
2021年2月,“天問一號(hào)”順利進(jìn)入火星軌道,預(yù)計(jì)最快將于4月著陸。
過去一年中國航天捷報(bào)頻傳:“北斗三號(hào)”組網(wǎng)成功,“嫦娥五號(hào)”“天問一號(hào)”以及多顆衛(wèi)星及火箭發(fā)射成功。2020年,中國火箭發(fā)射次數(shù)居世界第二位,入軌航天器數(shù)(84枚)排在第三位,僅次于美國和俄羅斯。
同年,美國44次火箭發(fā)射中,布局星鏈計(jì)劃的SpaceX貢獻(xiàn)了26次發(fā)射,馬斯克撐起了美國航天發(fā)射半邊天。今年1月24日SpaceX一箭143星發(fā)射成功,打破了印度4年前一次性發(fā)射104顆衛(wèi)星的記錄,而且將不超過440磅的衛(wèi)星的平均發(fā)射價(jià)格,攤薄到了極低的100萬美元。
航天技術(shù)是一國科技水平、工業(yè)水平、軍事實(shí)力和綜合國力的重要體現(xiàn)。如果說太空部隊(duì)建設(shè)是加強(qiáng)對(duì)太空這一關(guān)鍵作戰(zhàn)領(lǐng)域的爭奪,更像20世紀(jì)美蘇之間的太空軍備競賽,那么21世紀(jì)的大國太空競爭就體現(xiàn)為更多的私營企業(yè)參與商業(yè)航天和太空探索領(lǐng)域。
從美蘇太空競賽開始,航天一直是大國之間科技競爭和軍備競賽的核心領(lǐng)域。從1957年到1991年,美國和蘇聯(lián)在人造衛(wèi)星、載人航天和深空探測三大賽道展開了激烈競爭。
1957年10月,蘇聯(lián)團(tuán)隊(duì)在謝爾蓋·科羅廖夫的帶領(lǐng)下,將第一顆地球人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號(hào)”送入太空,隨后十年蘇聯(lián)航天領(lǐng)先于美國。
重壓之下,美國國會(huì)迅速通過了《美國國家航空暨太空法案》,美國國家航空航天局(NASA)登上歷史舞臺(tái),馮·布勞恩團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了朱庇特C型火箭,并在1958年1月將人類第二顆人造衛(wèi)星“探險(xiǎn)者1號(hào)”送入太空,緊追蘇聯(lián)。
但從1959年至1976年,蘇聯(lián)發(fā)射24個(gè)“月球號(hào)”探測器,其中18個(gè)完成探月任務(wù),經(jīng)歷了飛越、硬著陸、環(huán)繞、軟著陸和取樣返回等探測階段,可謂非常超前。蘇聯(lián)更在1961年4月使用第一個(gè)載人航天器“東方1號(hào)”,將加加林送入太空。
自1961年肯尼迪擔(dān)任總統(tǒng)后,美國知恥而后勇,逐漸趕上對(duì)手。1967年,馮·布勞恩設(shè)計(jì)出了強(qiáng)力推進(jìn)器“土星5號(hào)”,并在兩年后將“阿波羅11號(hào)”送入太空,而宇航員阿姆斯特朗成為踏上月球表面的第一人。美國在太空競賽中反超蘇聯(lián)。
1975年,蘇聯(lián)的“聯(lián)盟19號(hào)”和美國的“阿波羅18號(hào)”實(shí)現(xiàn)了太空對(duì)接。從某種意義上講,美蘇太空競賽勝負(fù)已分,但兩國在后續(xù)的16年中仍對(duì)航天發(fā)展不遺余力。
美國將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至航天飛機(jī),開啟了暴風(fēng)雪計(jì)劃和Energia計(jì)劃。從1976年起,蘇聯(lián)總計(jì)實(shí)施了64次探月任務(wù),創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一,但直至蘇聯(lián)解體,其載人登月項(xiàng)目仍沒有取得成功。
在美蘇太空競賽的主賽道之外,中國航天于1956年2月正式起步,率先取得突破的是人造衛(wèi)星領(lǐng)域,而載人航天和深空探測到近30年才真正鋪開。
新中國航天史上第一個(gè)里程碑是1970年“東方紅1號(hào)”人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功。50年后的2020年6月,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星發(fā)射成功,標(biāo)志著自1994年開始預(yù)研的“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“星座”全面完成部署。
在載人航天賽道上,中國于1992年確立了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,分別為載人飛船階段、空間實(shí)驗(yàn)室階段和空間站階段。
從1999年“神舟一號(hào)”無人實(shí)驗(yàn)飛船升空,到2003年“神舟五號(hào)”將我國首位航天員楊利偉送入太空,標(biāo)志著中國成為俄羅斯和美國之后的第三個(gè)將人類送上太空的國家。2005年“神舟六號(hào)”完成多人多天飛行試驗(yàn)任務(wù),我國載人航天工程用了6年走完第一步。
從1976年起,蘇聯(lián)總計(jì)實(shí)施了64次探月任務(wù),創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一,但直至蘇聯(lián)解體,其載人登月項(xiàng)目仍沒有取得成功。
第二步,我國相繼順利完成了“天宮一號(hào)”“天宮二號(hào)”兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室和神七、神八、神九、神十、神十一載人飛船發(fā)射等重大節(jié)點(diǎn)性工程。2017年中國首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”成功對(duì)接“天宮二號(hào)”,我國空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)收官之戰(zhàn)圓滿完成。
繼空間實(shí)驗(yàn)室之后,中國的空間站計(jì)劃正在穩(wěn)步推進(jìn)。2020年5月,“長征五號(hào)B”運(yùn)載火箭成功將新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙送入太空軌道。這是中國空間站在軌建造階段的第一次飛行任務(wù)。
按計(jì)劃,中國空間站將在2022年前后建成,運(yùn)行在高度340至450公里的近地軌道,在軌飛行可達(dá)10年以上。
在探月工程方面,中國堅(jiān)定執(zhí)行“繞、落、回”的三步走戰(zhàn)略規(guī)劃。2007年,“嫦娥一號(hào)”發(fā)射入軌,有效探測16個(gè)月,實(shí)現(xiàn)繞月探測;2013年和2019年,“嫦娥三號(hào)”和“嫦娥四號(hào)”相繼在月球正面和背面著陸,實(shí)現(xiàn)落月探測;2020年11月,“嫦娥五號(hào)”發(fā)射成功,采集了1731克月球樣本,成功實(shí)現(xiàn)了采樣返回探測,為“探月三步”畫上了圓滿句號(hào)。
未來嫦娥工程還將繼續(xù)推進(jìn):“嫦娥六號(hào)”計(jì)劃2023年在月球的南極進(jìn)行采樣返回;“嫦娥七號(hào)”將在月球南極對(duì)月球地形地貌、物質(zhì)成分、空間環(huán)境等展開一次綜合探測;“嫦娥八號(hào)”除繼續(xù)科學(xué)探測試驗(yàn)外,還將進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)。
此外,中國還進(jìn)一步開展深空探測,不僅發(fā)射了第一個(gè)火星探測器,而且我國第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星—先進(jìn)天基太陽天文臺(tái),計(jì)劃于2022年上半年發(fā)射升空,將標(biāo)志我國進(jìn)入“探日”時(shí)代。
自2017年特朗普上臺(tái)以來,美國認(rèn)為中俄兩國在太空軍力方面發(fā)展迅速,給美國帶來的威脅越來越大。2018年3月,特朗普政府制定并實(shí)施了《國家太空戰(zhàn)略》;2019年12月特朗普正式宣布組建美軍第六大軍種—太空軍。
此外,特朗普政府也一改奧巴馬時(shí)代著重探索火星的戰(zhàn)略,將重返月球定為美國太空探索的優(yōu)先計(jì)劃。發(fā)射探月器、在月球上建造永久空間站、2024年之前再次送宇航員登月等一系列計(jì)劃,緊鑼密鼓地出臺(tái)。
隨著拜登當(dāng)選美國總統(tǒng),再加上中國成為“探月精英俱樂部”成員,美國未來四年對(duì)中國的太空雄心采取何種態(tài)度,值得高度關(guān)注。美國太空軍司令雷蒙德稱,由于俄羅斯和中國試圖將太空武器化,十分重視盟友關(guān)系的拜登政府,或許會(huì)聯(lián)合盟友加強(qiáng)與中俄太空競爭。在此背景下,拜登政府若不把中國作為太空合作伙伴,而是當(dāng)作競爭對(duì)手甚至是假想敵,中美之間在太空領(lǐng)域從科技競爭發(fā)展到軍事競爭將是大勢所趨。
目前,拜登擔(dān)任總統(tǒng)后仍未對(duì)太空軍的未來釋放明確信號(hào)。一方面,拜登團(tuán)隊(duì)中的許多人都批評(píng)了太空軍的創(chuàng)建,拜登可能會(huì)將其移交給空軍;另一方面,拜登已經(jīng)表示將削減國防預(yù)算,或?qū)?duì)太空軍帶來消極影響。
隨著美國重返月球計(jì)劃和中國“嫦娥五號(hào)”成功采取月壤,俄羅斯也按捺不住曾經(jīng)的航天雄心。2020年年底,俄羅斯國家航天集團(tuán)總裁羅戈津表示,俄羅斯將在2028年實(shí)現(xiàn)首次載人環(huán)月飛行,2030年實(shí)現(xiàn)載人登月。
理性地看,中國的航天技術(shù)整體實(shí)力仍落后于美國和俄羅斯,但中國正在有條不紊地快速發(fā)展,未來中美俄之間的太空博弈必然會(huì)愈發(fā)激烈。
美國穩(wěn)定領(lǐng)先的航天實(shí)力,得益于其充分釋放市場力量的公私合作航天模式。雖然20世紀(jì)60年代美國確立了“太空優(yōu)先”的國家意志,但20年后就開始采取立法支持、政策鼓勵(lì)、項(xiàng)目引導(dǎo)等舉措,積極扶持民用和商業(yè)航天發(fā)展,促進(jìn)航天發(fā)展的正循環(huán)。
在衛(wèi)星領(lǐng)域,衛(wèi)星通信目前主要被用在海事、航空、野外等地面信號(hào)無法覆蓋的特殊場景。20世紀(jì)80年代,當(dāng)時(shí)移動(dòng)巨頭摩托羅拉耗資34億美元推行“銥星計(jì)劃”,尋求擺脫地面基站的限制,但效果不及預(yù)期而宣告破產(chǎn)。
自2015年SpaceX公司CEO馬斯克提出發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星覆蓋全球的星鏈計(jì)劃以來,全球掀起了商業(yè)衛(wèi)星和低軌星座建設(shè)熱潮。亞馬遜、三星、波音等科技巨頭也相繼披露星座計(jì)劃。目前已經(jīng)發(fā)布的全球通信衛(wèi)星星座計(jì)劃超過25個(gè),計(jì)劃發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量超過2萬顆。
2021年1月20日,SpaceX成功完成今年“星鏈”計(jì)劃首次發(fā)射,標(biāo)志著該公司向太空發(fā)射衛(wèi)星總數(shù)已超過1000顆。
中國還進(jìn)一步開展深空探測,不僅發(fā)射了第一個(gè)火星探測器,而且我國第一顆綜合性太陽探測衛(wèi)星—先進(jìn)天基太陽天文臺(tái),計(jì)劃于2022年上半年發(fā)射升空,將標(biāo)志我國進(jìn)入“探日”時(shí)代。
雖然目前“星鏈”計(jì)劃的影響仍較小,但未來商業(yè)變革空間巨大:一方面,可以與特斯拉相結(jié)合,通過“電動(dòng)車+衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”的垂直整合,為智能出行行業(yè)帶來下一波革命浪潮;另一方面,把握政府、海事、飛機(jī)等行業(yè)專網(wǎng)從語音到寬帶數(shù)據(jù)的升級(jí)機(jī)會(huì),取代銥星成為全球最大的衛(wèi)星專網(wǎng)運(yùn)營商。
此外,“星鏈”還能為各國邊遠(yuǎn)地區(qū)提供寬帶接入,成為現(xiàn)有光纖和有線電視接入的有效補(bǔ)充。
在火箭領(lǐng)域,隨著火箭回收和一箭多星技術(shù)的出現(xiàn),大規(guī)模衛(wèi)星發(fā)射的成本得以下降,美國載人航天經(jīng)歷了一輪歷史“交接棒”—商業(yè)航天公司SpaceX取代了國家機(jī)構(gòu)NASA,令美國重新找回了載人航天的優(yōu)勢,NASA則變成了甲方。
2020年5月,NASA宇航員羅伯特·本肯和道格拉斯·赫爾利乘坐SpaceX研制的載人龍飛船,被“獵鷹9號(hào)”火箭順利送入國際空間站。這是人類歷史上首次由私營商業(yè)公司將宇航員送入太空。
與美國相比,作為一個(gè)后發(fā)國家,中國短短幾十年來實(shí)現(xiàn)了從“兩彈一星”到載人航天工程、登月工程的巨大飛躍,這更多地得益于國家意志和舉國體制。但隨著市場經(jīng)濟(jì)不斷深化,中國航天也逐漸從“單一靠國家投入”向“政府、市場雙輪驅(qū)動(dòng)”的模式切換。2014年11月,政策明確鼓勵(lì)民營企業(yè)進(jìn)入衛(wèi)星市場;2015年5月,中國將“軍民融合發(fā)展”上升到國家戰(zhàn)略層面,之后有越來越多的民營企業(yè)參與商業(yè)航天的市場,中國航天由此開啟政府與市場的公私合營之路。
但市場化并非一片坦途,中國航天短期內(nèi)很難擺脫政府主導(dǎo),人才向民營企業(yè)流動(dòng)的機(jī)制也不夠順暢。歸根結(jié)底,這是中國仍處于軍民分割的“二元體制結(jié)構(gòu)”的真實(shí)寫照。未來,如何推動(dòng)大政府與大市場之間的重構(gòu),根據(jù)航天產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的特點(diǎn),切實(shí)和真正地分領(lǐng)域、分階段、分層次推進(jìn)航天商業(yè)化,是中國商業(yè)航空所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
中美商業(yè)航空競爭不是單純的技術(shù)競賽,而是比誰在大國航天戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)上更有深謀遠(yuǎn)慮,更善于明確和動(dòng)態(tài)調(diào)整競爭與合作的邊界,建立動(dòng)態(tài)均衡點(diǎn)。公私合營的航天發(fā)展機(jī)制改革,或?qū)Q定未來中美商業(yè)航天競賽的制高點(diǎn)。