【世界知識】浩瀚蒼穹的競逐:新時代太空安全博弈(上)_風聞
钢铁沧澜-2021-11-02 11:25
作者:蘭順正首發自:《世界知識》
“太空資產是國家戰略資產,要管好用好,更要保護好。明顯的是,太空安全已經是一個必須重視的問題。”
——中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平2021年9月15日在駐陝西部隊某基地視察調研時的講話
2021年4月29日,我國在文昌航天發射場使用“長征五號B遙二”運載火箭,將“天和”空間站核心艙成功送入預定軌道。
2021年8月24日,美國太空司令部司令詹姆斯·迪金森在美國空間基金會第36屆外空研討會上發表講話表示,美外空司令部已具備初步作戰能力,建設成熟且具有戰略效應,未來幾年內將具備完全作戰能力,不久還將重點圍繞外空戰開展軍事演習。對此,中國外交部發言人汪文斌在例行記者會上表示,當前外空安全形勢日益複雜嚴峻,美國已成為影響外空安全的最大因素,中方希望美國切實承擔起大國應盡的責任,多做有利於維護外空和平與安全的事。汪文斌並呼籲國際社會重視外空軍備競賽風險,積極參與並支持外空軍控法律文書談判。
“太空(外空)”,又稱“航天空間”或“外層空間”,傳統意義上指的是距離地球表面100千米以外的宇宙空間。之所以如此劃分,是因為地球大氣密度隨着高度的升高而逐漸降低。在地表100千米以上,空氣稀薄,空氣阻力已接近於零,傳統航空器無法進行空氣動力飛行。圍繞地球做無動力軌道飛行的航天器最低軌道高度一旦低於100千米,會因大氣阻力的作用而減速隕落。目前一般將外空分為近地空間(100千米~150千米)、近宇宙空間(150千米~2000千米)、中宇宙空間(2000千米~50000千米)以及遠宇宙空間(50000千米~930000千米)。
從20世紀50年代開始,人類社會憑藉航天技術的發展逐漸步入了探索太空的新時代。特別是近年來,太空所藴含的巨大價值愈發被世界各國所認識。與陸地、海洋、天空、網絡領域一樣,太空對人類政治、經濟、社會、金融、軍事等各領域發展有着非同尋常的重要性,也已成為國際競爭的戰略制高點。在經濟方面,根據歐洲諮詢公司發佈的《2020年航天經濟報告》,包括政府航天投資和商業航天收入在內的全球航天經濟總量在2020年達到3850億美元;2020年全球共實施114次發射任務,追平1991年以來的發射次數紀錄,發射航天器共計1277個,創歷史新高。同時,地球觀測衞星、氣象衞星在救災、環境保護等領域發揮着不可替代的作用。
在軍事方面,太空軍事戰略在全球大國博弈中發揮着越來越大的作用。美國著名太空戰略家埃弗雷特·多爾曼(Everett C.Dolman)曾模仿海權論鼻祖馬漢的口氣宣稱: “誰控制了近地軌道,誰就控制了近地空間;誰控制了近地空間,誰就主宰了地球;誰主宰了地球,誰就決定了人類的命運。”具體來説,定位導航衞星、預警衞星等太空資產是軍力“倍增器”和“賦能器”,而未來由太空向地面發起攻擊或在太空直接爆發衝突的可能性也日益增強。不難看出,隨着太空重要性的不斷提升,太空安全已成為必須被認真對待的問題。
2021年2月9日,俄羅斯“進步76號”貨運飛船完成對國際空間站的補給工作,在蒙古國上空脱離太空站重返大氣層。
美蘇太空爭霸——冷戰的重要內容
美蘇曾共同主導太空秩序
討論太空安全,不能忽略美國與蘇聯爭霸的歷史,並從中汲取經驗和教訓。
冷戰期間的太空秩序主要為美蘇兩個超級大國所塑造。1957年10月4日,蘇聯發射了第一顆人造地球衞星“斯普特尼克”號,美國受到巨大震動,產生心理恐慌,因為美國的盟國英國、法國、加拿大等國認為蘇聯的軍事實力已經超過美國,尤其是在導彈技術方面。隨後,美國政府奮起直追,於1958年1月31日成功發射第一顆人造地球衞星,同年成立美國國家航空航天局(NASA)並頒佈《太空法》,從組織和法律上確保太空事業的發展,爭奪相對於蘇聯的太空優勢。此後,美蘇兩國各自進行了大量投資,以求在火箭、衞星和人類太空飛行方面取得快速技術進步。由此,“阿波羅”登月、航天飛機發射、國際空間站相繼問世。基於這些技術進步,美國和蘇聯迅速成為太空主導力量,整個冷戰期間兩國發射到太空的所有衞星數量佔全球總量的93%。
冷戰期間,太空元素成為國際關係的重要組成部分。當時全球發射到太空的所有衞星中,約70%是軍事用途的。而事實證明,軍事衞星的急劇增多為美蘇相互制衡發揮了很大作用。例如,雙方均開發了天基情報和監視能力,從而可以更好地以非干擾性的方式監視和了解對方的核力量,創造了更大的“軍事透明度”,客觀上起到了防止彼此戰略誤判和爆發常規戰爭乃至核戰爭的作用。同時,兩個超級大國都在太空中試驗核武器,很早就發展起反衞星和導彈防禦能力。
在一系列核武器制度以及基於空間體系的雙多邊協定之下,兩國均對在太空使用武力保持了剋制,先後達成《戰略武器限制談判》《反彈道導彈條約》等條約,抑制了軍備競賽形勢的過快發展。美蘇兩國進而將彼此之間的這種體制推廣到其他國家,很快形成了國際空間法,包括《禁止核試驗條約》《外空條約》及其他條約文件。
1969年7月16日,美國用“阿波羅11”號宇宙飛船將三名宇航員送上月球。圖為宇航員埃德温·奧德林在月球表面漫步。
冷戰太空軍備競賽高潮時刻
冷戰時期的太空軍備競賽在20世紀80年達到高潮。1983年3月23日,美國總統里根在電視演説中將“高邊疆”理論公之於世。“高邊疆”理念將太空作為一個與大陸、海洋、領空並列的獨立物理領域,意圖促進由太空活動產生的相關技術在安全、經濟、社會等領域的全方位應用。由此可以總結:
首先,太空活動本身的性質推動了美國綜合經略太空戰略理念的轉變。太空活動具有高技術、高投入、高風險、高效益、長週期等特點,為了利用太空實現國家經濟、政治等目標,不僅需要在天基資產的獲得和運營方面投入大量國家資源,而且需要配備大量昂貴的地面設施、優秀的技術人才羣體,以維持它們的運行和數據開發。從20世紀60年代末到80年代初,美國在太空領域面臨高額經費支出和巨大的項目風險,這就需要推動更多國家行為體和領域力量參與太空能力建設,提升太空在國內與國際、安全與經濟等方面的融合,從而實現成本與風險分擔之目的。
其次,太空技術在非軍事領域,特別是在衞星通信、廣播等領域的應用和發展,也推動了美國全方位的太空戰略轉型。從具體執行層面來講,“高邊疆”戰略理念提倡推動民用價值較高且較成熟的太空技術私有化和商業化,以最大限度實現太空技術的實用化和效益化。
第三,也是最令人矚目的,是“高邊疆”戰略理念將太空軍事利用推向前所未有的高度。里根政府推出“戰略防禦倡議”(StrategicDefense Initiative,也稱“星球大戰計劃”),作為打破核僵局、奪取對蘇軍事優勢的最重要手段之一。“戰略防禦倡議”由“洲際彈道導彈防禦計劃”和“反衞星計劃”兩部分組成,核心是編織外空保護傘,以各種手段攻擊敵方在外太空的洲際戰略導彈和航天器,以防止敵對國家對美國及其盟國發動核打擊。技術手段包括在外太空和地面部署高能定向武器(如微波、激光、高能粒子束武器)或常規打擊武器,對敵方來襲洲際彈道導彈進行助推段、後助推段、中段和末段的多層攔截。
按照當時的計劃,美國政府從1984財年到1989財年將斥資250億美元研究反彈道導彈系統的關鍵技術及相關驗證。英國、意大利、西德、以色列、日本等美國的盟國也應美方要求不同程度參與了該計劃。蘇聯對美國“戰略防禦倡議”的實施如芒刺在背,從一開始就竭盡所能通過各類私下談判和公開宣傳反對該計劃。1986年10月里根與蘇聯總統戈爾巴喬夫在冰島雷克雅未克舉行美蘇首腦會晤,當時蘇聯提出,只要美國願意放棄“星球大戰計劃”,蘇聯就會答應簽署扯皮已久的全面限制戰略武器條約,戈爾巴喬夫甚至提議如美將“星球大戰計劃”限制在實驗研究範圍內,蘇聯願意接受美方倡議,到1991年削減一半核武器。然而里根拒不接球,此後蘇聯出於無奈跟風投入鉅額資金研發反制手段,使得自己本來就已相當薄弱的經濟雪上加霜。蘇聯解體兩年後,美國政府於1993年5月以“不再符合時代需求”為由,宣佈中止“星球大戰計劃”。
後冷戰太空秩序——變化中的“一超多強”格局
美國的優勢和其他行為體的追趕
冷戰結束後,太空領域呈現出“一超多強”的格局,這是“太空新秩序”的重要表徵。美國依然獨佔鰲頭,無論從發射能力還是在軌衞星數量看,都保持世界第一。目前美國擁有的衞星數量超過了中國、俄羅斯之外所有國際行為體擁有衞星數量的總和,種類和功能也最為多樣、齊全。儘管美國試圖限制太空技術的傳播,太空技術和能力還是擴散到許多其他國家,越來越多的國家進入太空並擁有了自己的衞星和航天器。除了傳統強國外,許多發展中國家也在大力發展太空產業,希望在激烈的太空競爭中佔據一席之地,一些資源有限、實力有限的國家也在通過國際合作、商業購買等手段提升太空能力、利用太空資源。
目前,如果不算歐洲空間局,全球有11個國家擁有獨立發射能力,還有15個國家和地區具有把物體發射到亞軌道的能力(能夠把火箭發射到太空,但是達不到環繞地球軌道所需的高度),包括阿根廷、澳大利亞、巴西、加拿大、捷克、丹麥、德國、印度尼西亞、意大利、黎巴嫩、新西蘭、波蘭、西班牙、瑞士,以及我國的台灣省。與此同時,有60多個行為體和一些國際組織(如歐洲空間局)擁有衞星。中國、俄羅斯、歐洲空間局等後勁勃發,對美國形成明顯的追趕勢頭,能夠研製除少數類型以外的大多數衞星。中、俄、歐各自研發的衞星導航系統已經打破美國在此領域“獨步天下”的局面。日本、英國、印度等國發展速度也較快。據美國憂思科學家聯盟統計,到2020年7月31日,全球在軌衞星總數為2787顆,為70多個國際行為體所擁有,其中美國1425顆、中國382顆、俄羅斯172顆。
2021年3月4日,中國國家博物館展出的月球樣品001號。該樣品由“嫦娥五號”返回艙帶回地球。
商業太空實體的崛起
值得注意的是,私人太空實體公司正以飽滿的熱情加入到太空競賽中來。作為“第四次工業革命”的重要組成部分,全球太空工業正迎來蓬勃發展時期。摩根士丹利(MorganStanley)的分析師估計,目前全球太空產業價值約3500億美元,還在迅速增長,到2040年將超過一萬億美元。基於商業目的,肇始於美國的“新太空運動”正向全球擴展,越來越多的全球參與者正在爭奪太空領域的市場份額,而這也將“導致太空使用方式的顛覆性變化”。
當今世界知名度較大的私人太空公司包括埃隆·馬斯克的“太空探索技術公司”(SpaceX)、傑夫·貝索斯的“藍色起源”(Blue Origin)、理查德·布蘭森的“維珍銀河”(VirginGalactic)和保羅·艾倫的“平流層發射”(Stratolaunch)等。其中,馬斯克於2002年6月成立SpaceX公司,2008年12月獲得NASA價值16億美元的商業補給服務合同。經過十多年發展,SpaceX成功創立低成本商業發射模式,在航天領域異軍突起。SpaceX一方面在火箭研製領域頗有建樹,不僅承擔了NASA多項太空運輸任務,也研發出“獵鷹9號”可回收火箭。今年9月15日,SpaceX用“獵鷹”火箭成功發射一艘“龍飛船”,執行了名為“鼓舞四人組”(Inspiration4)的全球首次全私人、“全平民”載人軌道飛行任務。
馬斯克對火星同樣着迷,與各國政府和其他科學團體不同的是,其目標不僅是進行科學研究,還希望在這顆星球上建立永久居住地,為此馬斯克還發射了“星船”(Starship)。“星船”由一枚巨型助推火箭和一艘飛船組成,其中代號“超級重型”的助推火箭直徑9米、高68米,裝有37台“猛禽”發動機,足以提供7300噸推力,相當於此前史上推力最大的美國“土星五號”火箭的兩倍。同樣直徑9米、高50米的飛船作為“星船”的第二級,近地軌道運載能力達150噸,將執行長途運送大量貨物和人員的任務。今年5月5日,SpaceX一枚“星船”原型試驗箭成功完成了一次短暫的亞軌道試飛。根據馬斯克的設想,“星船”不僅可以用於太空旅行,還能以遠高於飛機的速度,實現全球範圍內城市間的運輸,進行“點對點旅行”。其具體理念為:在海上建造平台作為客運基地,如果從上海飛往紐約,只需要從上海附近的海上平台搭乘“星船”客運飛船,然後起飛後抵達紐約附近的海上平台就可以了,全程僅需39分鐘。
其他私人太空企業的成果也同樣顯著。今年7月11日,英國“維珍銀河”公司的“太空船二號”完成首次滿員亞軌道試飛,該公司創始人理查德·布蘭森作為機組成員參與此次試飛。7月20日,“藍色起源”公司創始人傑夫·貝索斯及其弟馬克·貝索斯乘坐該公司研發的“新謝潑德”火箭成功進入亞軌道。這些試飛都有力推進了人類商業亞軌道旅行事業。