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探索太空(3)

探索太空(3)

书名:第五次工革命作者名:茵玛·马丁内斯本章字数:2871更新时间:2024-12-27 18:39:59

除了正在进行和计划中的登月任务,中国还设立了其他多项任务。每一项都自主发展,且越发敢想敢为。根据设想,2021年至2025年间,中国将完成平流层发电站的设计、建造和发射;到2030年,该电站将发展成1兆瓦的太空太阳能设施。2022年将建成三模块的天宫空间站,预计可容纳3人,并至少运行10年。此外,还要斥资90亿美元建设独立的导航卫星网络,确保所有移动数据都由本国设备和本土网络处理,并与中国自己的导航系统“北斗”相连。中国不仅希望能在太空工业中赢得一席之地,还努力加强科学与工程活动,以实现太空技术的转化,推动新兴的私营企业与公共行业的发展。这些大型项目值得关注,它们将在未来10年提升中国太空工业的竞争力。中国将不再追逐别的国家,而是会成为别国“赶超”的对象。

日本宇宙航空研究开发机构:隼鸟精神

2003年,日本宇宙航空研究开发机构发射了第一架旨在从小行星上收集样品的航天器,由此一举成名的是“隼鸟”项目的操作人员、工程师在重任下所表现出的那种顽强精神。这是一次困难重重的历险,也解释了为何这个国家在太空事业上艰难起步,如今却成为该领域最活跃的国家之一。虽然日本的太空活动开始于20世纪50年代中期,但日本政府从未给太空探索初期所需的火箭测试活动拨发足够的预算。即使到了2016年,日本太空计划在相关活动中的资金投入也仅为30亿美元,与此同时美国和中国的投入分别达到了360亿美元和49亿美元。这充分表明了日本所面临的困境:既要寻找合适的目标,又要为全人类的太空事业做贡献。在20世纪50年代与70年代成立的两所航天机构合并成今天的日本航天局之前,日本就开始为建设国际空间站贡献自己的力量,如派遣宇航员和为小行星任务部署机器人等。日本花费了数十年的时间,试图发展太空工业,但总是遭遇失败,而且面临资金匮乏的难题。这也让优化项目和获得公众支持变得更加困难,而只有获得公众的支持,这一领域才能吸引更多私营企业的关注。最早于1994年开发的H-II运载火箭以2亿美元向近地轨道运送了10吨有效载荷。经过数年的调整后,它换上了另一个版本的LE-7发动机,能以更低的成本负载更多的有效载荷。今天,日本在有“火箭城”之称的小笠原群岛制造了新型H-IIA和H-IIB火箭,用以向国际空间站运输物资;同时,新的H-III火箭也在研制当中。在政府严格的预算限制下,每次发射的目标成本约为5100万美元。但更为严峻的问题是,过去3年里,其他航天公司给市场带来了激烈的竞争,尤其是SpaceX的猎鹰重型运载火箭、蓝色起源的新格伦火箭和欧洲的阿丽亚娜6号运载火箭,除此以外还有俄罗斯和中国的企业。由于很难在竞争中吸引国际客户,因此日本采取了保护主义的立场,只为本国市场提供发射服务。这虽然看起来像打了一场败仗,但实际上很符合日本的战略要求,即不仅要发展太空工业,还要考虑国防和国家安全系统的需求。1967年生效的《外层空间条约》允许各国发展自己的太空防御事业,但日本直到21世纪初才做出反应,当时朝鲜的新兴导弹计划开始引起许多亚洲国家的关注。对日本来说,投资研制可靠、现代化、低成本的火箭与确保国防和军事行动的安全一样重要。在更加关注国家安全的新太空政策的推动下,时任日本首相的安倍晋三承诺,到21世纪30年代初,日本的太空工业规模将翻一番,达到2.4万亿日元。日本太空活动的创新和过人之处在于其机器人技术;与欧空局和美国宇航局在月球及火星任务上的合作也将确保日本航天局和航天公司能保持领先水平,并不断提升其自身完成太空任务的能力。

印度空间研究组织:卧虎之地

1945年,印度从英国手中赢得了独立,同年开启了自己的太空计划。印度是唯一拥有先进太空计划的低收入国家,并在过去短短20年里成为全球太空工业第4名的有力竞争者。它不仅能与中国和日本相抗衡,还有实力挑战美国和俄罗斯。2014年,印度成为第一个在首次尝试中就将卫星送入火星轨道的国家,而且这次发射仅花费了7.4万美元。考虑到美国宇航局完成火星任务的开销,以及印度希望发掘太空工业的商业可行性的想法,这实在是一项惊人的壮举。此外,印度还以其强烈的民族自豪感而闻名。虽然这经常能帮助他们赢得成功—如印度曾以单枚火箭发射了104颗卫星,刷新了世界纪录—但有时也会给太空工业带来威胁。例如,2019年3月,印度进行了代号为“沙克提任务”的反卫星导弹试验,试图证明自己同样拥有这项美国、俄罗斯和中国都展示过的能力。在太空中击落卫星的问题在于,由此产生的废金属碎片会不受控制地向各个方向危险地飞行,可能会阻碍其他国家的卫星,甚至有可能损坏空间站或危及太空中的宇航员。评论家将反卫星导弹试验视为印度渴望太空军事化并为此发展自身的能力和武器系统的表现。2019年6月11日,印度总理纳伦德拉·莫迪批准成立了一个新机构—国防航天研究机构,负责在太空中部署国防技术设备。此举证实了专家对印度的怀疑。印度一直积极地为其他国家发射卫星,到目前为止已经为32个国家发射了269颗卫星。但太空之争非常复杂,这会加剧太空大国之间的敌对状态。毫无疑问,印度有能力取得许多伟大成就,但政治方面的压力正促使其走向其他机构的对立面,因此这可能会适得其反。

非洲:太空新潮

2019年,非洲的太空经济价值70亿美元,且预计未来5年的增长率会达到40以上,到2024年将超过100亿美元。非洲在其中几个国家的引领下广泛地参与太空工业,花费数十年时间实现了小规模的、相对平缓的发展。不过,多亏了这些国家的经济增长—其国内生产总值在过去10年间几乎翻了一番,达到了2.2万亿美元—非洲首次达到了足以掌握自己太空命运的领先水平。太空工业被认为是支持非洲实现智能化、可持续与包容性增长的显著要素。事实已经证明,太空经济能推动科技进步,并在电信、导航和对地观测等重要基础设施领域促进经济增长,拉动就业。而这些领域可以保障非洲的独立与安全,帮助非洲应对气候变化、资源稀缺、医疗保障与人口老龄化等重大自然与社会问题。

从1998年到2019年4月,阿尔及利亚、安哥拉、埃及、加纳、肯尼亚、摩洛哥、南非和尼日利亚这8个非洲国家将32颗卫星送入了轨道。除了这32颗国家级卫星,非洲机构还联合资助了三个卫星项目用于区域业务。如此一来,非洲地区拥有的卫星总数达到35颗,其中有15颗是在过去4年间发射的。这也说明了非洲正在该领域迅速发展,并借助太空技术推动国家发展、改善人民生活。这些卫星项目包括14颗对地观测卫星、10颗通信卫星和8颗技术示范卫星,此外还有3颗分别用于科学实验、教育项目和军用雷达。

太空行业的发展受到不断增长的私营经济的推动,并且辅以国家和区域战略重点的支持。自1998年埃及发射了尼罗河101卫星以来,非洲在太空项目中的投入已经超过了30亿美元。但是要想掌握自己的太空命运,这个广阔的大陆仍需要更多的预算。目前,非洲太空工业正鼓励本土企业进行卫星的设计与制造。在前面提到的35颗卫星中,有14颗是由非洲工程师制造的。这为非洲太空经济子行业—如卫星系统工程、卫星通信运营、推进系统工程、地面站软件支持等方面—的国内外公司创造了8500多个工作岗位。作为世界第二大洲,非洲具有巨大的市场潜力。这一潜力对所有商业公司开放,并有望通过投资和越来越多的航天创业公司实现利益的最大化,后者近来已经吸引了超过2亿美元的投资。