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2009年世界航天发展回顾之四 欧洲在求同存异中发展航天事业 2009年1月，欧空局公布2009年计划完成的航天任务：发射三颗地球探测卫星、两颗科学探测卫星，分别是“地球重力场和海洋环流探测卫星”（GOCE）、“土壤湿度和海洋盐度研究卫星”（SMOS）、“极地冰层探测卫星”、赫歇尔（Herschel）和普朗克（Planck）；为哈勃望远镜提供技术支持，继续积极参加国际空间站的活动；俄罗斯“联盟”火箭和意大利的“织女星”火箭都将于2009年首次在欧洲库鲁航天中心发射等。年底，规划中的若干任务已经完成。 一、欧洲寻求合作，也寻求自主能力 欧洲各国尝试从一体化角度出发，讨论多种合作问题。 1月，欧空局启动 “太空态势感知”的计划，准备耗资6400万美元，监视太空碎片并设立防止太空碰撞的统一标准。3月30日-4月2日，欧空局将在德国召开第五届欧洲太空碎片大会。5月29日欧洲负责航天活动的部长们代表欧空局成员国与欧盟成员国聚会布鲁塞尔，参加第六届航天大会。大会议题包括：要求采取措施调动现有新事物支持体系结构；特别关注了卫星通信技术为欧洲居民与企业带来宽带的潜在能力，呼吁欧委会、欧空局、欧盟及欧空局成员国考虑在未来宽带项目上整合卫星技术；强调迅速完成欧盟GMES初始运行计划规则的重要性等。7月30日，欧委会公布了第7个框架计划航天主题下的请求议案。10月15日-16日，各界代表们参加了欧洲太空目标大会，讨论了旗舰项目“伽利略”/“欧洲同步卫星导航覆盖服务”（Galileo/EGNOS ）与“全球环境与安全监视”（GMES）。此外，欧洲各国正在就增加欧洲民用航天支出展开积极对话，计划从2014年起将民用航天支出增加至少50%，达到60亿欧元（88.6亿美元），以带动火星样本返回任务和宇航员发射任务。这些活动意味着欧洲在进一步寻求加强航天领域活动的一致性。 欧洲航天强国的航天工业发展也各有侧重。法国国防预算议案建议军事卫星通信私有化。法国政府在9月30日向法国议会提交议案，法国国防部2010年国防预算请求要将法国军事卫星通信系统出售给私营运行商。卫星能力中将有90%租给法国政府，另外10%通过商业方式出租给其他政府。选择与工业界合作，在卫星通信方面从系统-采办模式向服务-采办模式转变的决定，是在国防预算筹备工作中确定的。此外，法国希望军事太空项目能获得欧盟其他国家的财政支持。英国加强航天工业发展，具体表现在：（1）欧空局首次在英国建立研究中心，将关注于气候变化和机器人太空探索，并研究确保未来太空任务不污染其他行星的方法。（2）英国航天工业预计未来10年将快速增长。（3）2010年成立本国航天局。将替代现有的英国国家航天中心，成为英国太空探索活动唯一的协调组织。英国科学与创新部部长称，如果民用航天政策不作出重大的改变，英国在未来三十年将失去参与太空探索国际计划的机会。德国考虑无人探月任务。德国宇航事务主管称，德国应努力在2015年执行无人探月任务。这项任务将耗资约15亿欧元（21.2亿美元），历时5年。它将鼓励工业界研发新技术。 二、欧洲寻求新的运载能力，航天装备能力得到增强 在发展航天运载器上，欧洲一方面提高已有火箭的运载能力，推进在研项目的发展；一方面在积极寻求新的技术方案。 “阿里安”火箭能力将得到运载能力，“联盟”和“织女星”火箭项目则面临压力。欧洲阿里安商业发射联盟正向“阿里安”-5 ECA火箭上加装多个小型调节器，以此来增加该运载火箭400公斤的商业载荷运载能力，预计在2010年末实现。增加的能力将使得“阿里安”- 5 ECA 火箭可以运送两颗总重为9100公斤的通信卫星进入地球同步转移轨道。相比之下，“联盟”和“织女星”火箭的开发与使用则不够顺利。由于火箭发射前需要进行为期6个月的火箭及发射台兼容性试验，因此“织女星”和“联盟”火箭的首次发射可能将推迟至2010年10月。此外，两枚新型运载火箭还面临成本挑战。 英国商业宇宙飞船与第二艘自动转移飞行器（ATV） 都将在2010年首航。英国维珍银河公司建造的搭载游客上太空旅行的商业宇宙飞船“太空船二号”(SpaceShipTwo)已经完工，准备在2010年初进行首次试航，此后“太空船二号”将被正式用于开展太空旅行业务。目前已有300人预定了太空旅行舱位。这一方案吸引了美国军方的注意。欧空局第二艘ATV“约翰尼斯开普勒”也预计2010年发射升空。未来三年内，ATV每年都将执行飞行任务。太空货运飞船的研发对于欧洲计划具有重要意义，由此欧洲将加入国际空间站任务。 欧洲还打算拥有自己的载人飞船，英国喷气发动机有限公司（REL）还提出采用新发动机技术的“云霄塔”太空飞机方案。国际飞行杂志2月报道了欧洲未来运载火箭计划的四种演示器，包括（1）过渡性试验载具（IXV），项目始于2005年，旨在测试再入技术，包括热防护系统、制导、导航和热结构，将于2012年底进行一次飞行验证。（2）低温上面级技术（CUST）演示器，旨在通过地面试验和飞行试验获得膨胀循环发动机的成熟技术。（3）大推力发动机（HTE）演示器，将研发可用于液氢和液体甲烷燃料的分级燃烧技术。（4）固体推进演示器，将设计、建造并试验一种灵活的演示器平台，使不同推进剂的热点火变得灵活。 多种类型的航天器升空，增强了欧洲航天装备能力。2009年，欧洲有5个军事航天器入轨，分别是法国两颗“螺旋”导弹预警卫星，意大利军事通信卫星“西克拉尔”-1B和德国军用通信卫星COMSATBw-1，法国“太阳神”-2B光学成像侦察卫星。其中，“螺旋”虽然只是演示器系统，不过可以为法国提供导弹发射的重要红外数据，使欧洲不再依赖美国的红外数据。该项目于2004年启动，两颗120千克的“螺旋”微卫星将运行在椭圆轨道上，收集地面上的红外成像，在轨寿命18个月。“螺旋”平台基础是“无数”（Myriade）卫星，地面控制系统设在图卢斯。 “西克拉尔”-1B将为意大利军方提供战略与战术通信。意大利国防部将利用SICRAL系统保障国土安全；“西克拉尔”项目将与法英部署的军事卫星一道，满足北约对太空通信的需求。COMSATBw-1是一个安全中继平台，作为战略指挥基础设施的支柱和与德国国防军战术武装部队的接口，它将为任务部队处理大量安全信息，包括声音、传真、数据、视频和多媒体应用。系统预计在2010年底前开始正常运行，是执行德国联邦国防军的网络中心战方案的重要一步。与意大利和德国不同，英国军事卫星通信能力目前已经接近极限，可用的在轨卫星（主要来自三颗新的“天网”-5卫星、三颗老“天网”-4卫星，以及商业租赁卫星）能力足以满足当下需求，但如果需求持续增加，问题将在未来几年出现。“锡拉库扎”是法国的军事通信卫星，12月法国国防采办局授出巨额合同，加速建造“锡拉库扎”-3军事通信卫星系统的地面站，为军事通信提供保障。 在侦察卫星方面，刚刚发射的法国第二代光学成像卫星“太阳神”-2B分辨率据称已经达到0.5米；法国第三代“昴宿星”（Pleiades），分辨率0.7米；德国政府正在考虑筹建“高分辨率光学系统”（Hi-ROS）地面分辨率可达0.5米，彩色分辨率为2米；西班牙也计划推动两用成像卫星计划Ingenio是西班牙第一颗对地观测卫星，也是首颗由西班牙航天工业部门建造的卫星，该卫星寿命7年，光学成像仪器黑白分辨率为2.5米，彩色分辨率为10米。欧洲还试图将各国分散的雷达和光学航天器系统整合在一起，形成“用于监视、侦察与观测的多国天基成像系统”（MUSIS），欧空局和欧洲委员会正在规划的军民两用“哥白尼”（即全球环境与安全监视，GMES）地球观测项目也是要实现多国雷达与光学航天器的统一运行。通过促进军事航天器的一体化运行，欧洲军事航天装备的整体能力将大幅提高。 不过MUSIS与GMES二者境遇不同。2月，意大利国防部与意大利航天局合作的第二代“商业发射地中海盆地观测小卫星星座系统”（Cosmo SkyMed ）地球观测雷达卫星项目正式启动，这是“多国天基成像系统”（MUSIS）的组成部分；3月，欧洲防务局批准MUSIS；6月，欧洲防务采办局监事会在第20次会议上通过了MUSIS集成决定。年初，欧委会与欧空局在布鲁塞尔签署GMES修订合同，把2008年2月签署的初始合同的范围扩展到太空段项目的第二阶段。GMES太空段项目第二阶段（2009年-2018年）与正在实施的第一阶段（2006年-2013年）重叠。第二阶段将完成首批五颗“哨兵”卫星的研发，并将确保用户能够获取地球观测数据。不过10月欧空局官员表示不会为 “哨兵”地球观测卫星投资1/3的经费，尽管这是欧委会的要求，而且GMES还然缺少明确的数据访问政策，各国对国家地球观测卫星系统（其卫星是GMES体系结构的关键组成部分）也未达成一致意见。 除了5个军事航天器，欧洲陆续入轨的航天器还有： 3月17日，“欧洲地球重力场和海洋环流探测”卫星（GOCE）升空，将有助于科学家更深入地了解地球内部结构，对人类研究海洋和气候变化也将有所帮助，4月消息，卫星的先进电离子推进器系统已开启且运转正常。5月14日， “赫歇尔”望远镜及“普朗克”探测器升空。两个探测卫星将对宇宙进行持续观测。7月29日，英国UK-DMC 2、英国/西班牙Deimos 1、西班牙电信卫星Nanosat 1B入轨。前二者将加入国际灾难监视星座；后者将用来演示基础太空技术。9月23日，6颗欧洲纳米卫星升空，这些小卫星是欧洲大学提供的教育卫星，旨在测试新技术。10月1日，西班牙 “亚马逊”-2电信中继卫星，覆盖面积涵盖从阿拉斯加到火地岛。10月29日，NSS-12卫星与Thor-6卫星入轨，前者是SES全球公司的电视与通信卫星，后者是挪威运营商的电信卫星。11月2日，“土壤湿度与海洋盐度”（SMOS）卫星和欧洲在轨自主计划的第二颗演示卫星（Proba-2）入轨。这些航天器将在深空探测、电信及试验等各领域发挥作用。 三、欧洲卫星防务市场增长强劲 2009年，“阿里安”火箭完成次发射，将个航天器送入轨道。年初，阿里安航天公司向阿斯特里姆航天运输公司订购35枚“阿里安”-5 ECA火箭，这批火箭将于2010年下半年投入使用。目前总计有49枚“阿里安”-5火箭正在生产中，连同即将在法属圭亚那发射场投入使用的“织女星”火箭和“联盟”火箭，阿里安航天公司将确保长期为客户提供发射服务。 尽管航天工业受金融危机的影响，但研究显示：欧洲卫星防务市场增长强劲。美国著名市场研究公司Frost & Sullivan 7月发布的分析报告显示，欧洲卫星防务市场2009年收益将达11亿美元，到2018年将达24亿美元。按照欧洲防御战略通信市场评估，欧洲国防向远征部队的转型使得卫星通信成为一体化平台与保护部队的首要方式。 四、欧洲重视国际合作 欧洲的国际合作内容主要体现在 “伽利略”导航卫星任务与深空探测方面开展的合作。“伽利略”卫星平台正在测试中。12月，首颗伽利略卫星的工程模型已经完成平台集成测试，这些测试工作是迈向建造发射并首批四颗伽利略卫星的重要一步。伽利略在轨验证阶段将使用四星构成的小规模星座和小数量的地面站验证系统设计。一颗样机飞行模型卫星与三颗飞行模型卫星将被集成并接受测试。它们将分别于2010年和2011年由“联盟”火箭从法属圭亚那发射。此前，欧洲政府及工业界官员称，欧委会已经减少2009年“伽利略”导航计划订购的卫星数量。 欧空局与NASA联合探测火星。6月29日-30日，欧空局（ESA）科学与机器人探索任务主管会见NASA科学部副部长达成协议：启动火星探测联合任务（MEJI），为两国航天机构明确并执行火星科学的、项目和技术目标提供框架；11月NASA局长博尔登与欧空局局长多尔丹签署火星项目合作意向书，为科学家和工程师