俄罗斯航天规划的新变化

俄罗斯航天规划的新变化

1“十年计划”的出版背景2016年3月，俄罗斯联邦政府发布了第230号命令，批准了俄罗斯联邦2016年至2025年的空间计划。该计划的发布背景如下。为具备双重职能的航天机构自20世纪90年代苏联解体后,俄联邦的航天工业遭受重创,科研生产实力大幅下降,导致航天领域发展缓慢。近十余年,尽管俄联邦政府民用航天预算增长了数倍,但其航天工业的发展速度仍与苏联时期相差甚远。2014年,俄联邦遭遇了史上最严重的经济危机,导致其航天工业再度严重受挫。此外,俄联邦航天机构内部腐败严重。因此,其航天领域作出重大改革,于2015年成立了俄罗斯航天国家集团(ROSCOSMOS),并于2016年1月1日正式取代原俄罗斯联邦航天局,具备政府和企业双重职能。为重振本国航天实力,《十年规划》应运而生。前俄罗斯联邦航天局要求对规划进行修订为继承和延续《2006-2015年俄罗斯联邦航天规划》,《2016-2025年俄罗斯联邦航天规划》的制定工作早已启动,第一版规划于2014年上半年由前俄罗斯联邦航天局提出,时任局长的奥列格·奥斯塔片科认为,2016-2025年民用航天领域需要国家预算投入约24000亿卢布。不过2014年秋,政府要求对规划进行修订。2014年全年,俄联邦航天领域都在热议载人登月和建造独立空间站的话题,直到2014年底石油价格暴跌导致国家经济危机,关于载人登月的热议才得以平息,但对于建造独立空间站的热情丝毫未减。第二版预算的缩短2015年初,俄联邦的政治经济情况依旧动荡不安。同年,俄联邦政府决定成立俄罗斯航天国家集团,并由伊戈尔·科马罗夫担任总经理。科马罗夫主张将国民经济放在首要位置,称首先要确保卫星图像、厘米级导航精度以及宽带通信等满足国民需求,然后再考虑月球等雄心勃勃的计划。历时一年,俄罗斯航天国家集团提出修订后的第二版《十年规划》,并结合国家实际经济情况,将预算缩减至20000亿卢布。然而到2015年底,显然俄联邦政府无法承担如此高额的预算,因此对《十年规划》再次进行修订,最终将预算压缩至14060亿卢布(约合210.4亿美元)。重新配职的过错责任尽管第三版《十年规划》已经修订完成,但由于预算被大幅压缩,俄罗斯航天国家集团领导用了将近半年的时间对预算进行重新分配。此外,2016年原俄罗斯联邦航天局撤并重组,由新成立的俄罗斯航天国家集团行使其原有职能,同样需要一段时间进行调整过渡。因此,《2016-2025年俄罗斯联邦航天规划》最终于2016年3月才由政府批准。2《俄罗斯联邦航天规划》2016年3月,俄联邦政府批准了《2016-2025年俄罗斯联邦航天规划》,俄罗斯航天国家集团官网公布了该规划的主要内容,明确指出俄联邦航天发展的主要目标、优先方向、实施阶段和主要任务等。推进《公约》等领域的合作持续发展卫星及卫星应用,以满足国家在社会经济、科学技术和国际合作等领域的需求,确保居民和领土安全,降低自然灾害及紧急情况造成的危害,有序推进载人航天工程,同时进行先进系统和技术研发,用以支撑航天活动领域国家政策的顺利实施。航天活动优先权为实现航天活动领域国家政策的主要目标,确定以下航天活动具有优先权:1)火箭发射;2)卫星及卫星应用;3)技术研发;4)国际合作;5)空间科学;6)载人航天。中国航天科学研究院在轨发射基地的建设,进展迅速,为全球领先水平新的航天器第一阶段(2016-2020年)。主要使用上一个规划期内研制的航天器,扩大社会经济和科研用途的在轨卫星及星座,并提早为规划中的航天综合设施建设打造关键技术、组件及专用仪器,同时进行现代化技术升级,创建世界领先的运载火箭工艺生产和试验基地。第二阶段(2021-2025年)。对在轨卫星及星座进行维护,并对部分卫星进行更新替换,使其达到世界领先水平。同时,为2025年后计划建造的先进航天综合设施提前打造关键技术、组件及专用仪器。青气系统及低地球轨道系统俄联邦民用航天发展的主要任务共涉及5个领域,即通信、对地观测、空间探测和空间科学、载人飞行以及先进技术领域,包括扩大在轨卫星及星座数量,确保可以对俄联邦近地轨道上的非载人航天器、载人航天器以及月球和火星在轨飞行目标进行持续稳定的监控;满足水文气象局的需求,提供从水文气象、海洋和太阳地球物理卫星获得的地球遥感数据;研制用于监测太阳活动、空间气候和地磁研究的全套宇航设备;对“国际空间站”(ISS)的7个俄罗斯舱段进行维护,持续运营至2024年,并以其中3个舱段为基础,确保其在“国际空间站”退役后有能力成为独立的轨道舱;研制最新型航天基础设备,掌握关键生产工艺,确保所研制的运载火箭技术产品符合或超过世界同类水准等。在国际合作方面,俄联邦将继续履行其在“国际卫星搜救系统”中承担的国际义务,并在国际合作范围内参与至少两项火星、金星、水星和太阳的研究任务,并向行星或其卫星发射探测器,力争从火卫一带回土壤样本等。此外,主要任务还包括制定相应措施,用以缩短试验设计工作周期,并采取有效措施,确保航天规划顺利实施。(1)通信领域扩大在轨通信卫星及星座,计划使在轨卫星数量从2015年的32颗增至2025年的41颗,不过目前只有17颗获得预算拨款。主要任务包括:打造多功能卫星中继系统;创建可以服务于16万用户的个人移动卫星通信系统,且俄联邦境内用户平均等待时间不超过12min等。2025年之前,计划实现以下目标:1)确保总统和政府拥有完备的移动通信服务,广播电视节目覆盖俄联邦全境;2)确保国家权力机关部门的通知、电话和文件精神可以及时传达,并对极其重要和危险的设施进行实时监控;3)确保对低地球轨道卫星及“国际空间站”进行全天候中继保障,以及运载火箭和助推装置发射时遥测数据的传输;4)将提供直播、高清电视、宽带上网、数据传输、视频会议、部门和企业通信网络服务的通信卫星系统能力提高2.5倍及以上。为解决北极地区远程通信保障问题,将在高椭圆轨道部署通信广播卫星。(2)对地观测领域扩大在轨对地观测卫星及星座,计划使在轨卫星数量从2015年的8颗增加至2025年的23颗,这些卫星可以降低俄联邦对国外航天信息数据的依赖性,同时履行全球水文气象观测领域的国际义务。提升对地观测卫星及星座能力,提高地区短期天气预报的可靠性,增加对近郊和农村居民点建筑情况、道路建设、周边森林情况(燃烧、砍伐等)数据的获取频率。此外,对地观测卫星及星座综合系统可以用来创建自然资源资料汇编、确定突发事件的地点和范围、监测北极冰川情况。“国际卫星搜救系统”主要用于灾害预警和无线电浮标定位。为履行俄联邦在该系统中承担的国际义务,计划在流星-M水文气象保障卫星上安装“国际搜救卫星系统”专用设备。在本规划范围内研制的对地观测卫星,其主要性能较上一规划期相比将显著提升,达到世界先进水平。(3)空间探测和空间科学领域2016-2025年计划发射15个航天器,主要活动包括:“火星生物学”(ExoMars)火星研究国际项目;实施天体物理对象科学研究计划;实施月球计划的第一阶段,建造并发射至少5个月球探测器(包括绕月探测器和落月探测器),并使用无人探测器在月球表面开展研究并将土壤样本带回地球。2016-2025年计划发射以下航天器:1)2颗用于天体物理科学研究计划的卫星——光谱-RG(Spectr-RG)和光谱-UF(SpectrUF);2)2颗用于研究飞行过程中对不同机体产生失重和电离辐射综合效应的卫星——生物-2和3(Bion-2、3);3)8个用于月球、火星和太阳系行星研究的探测器——“月球-全球”(Luna-Glob)、“月球-资源”(Luna-Resurs)轨道飞行器和着陆器(包括备份)、火星生物学-1和2(ExoMars-1、2)、“月球-土壤”(Luna-Grunt)和远征-M(ExpeditionM);4)3颗用于太阳全视野监测、太阳活动和空间气象监测的卫星——“凯旋门”(ARKA)、“共鸣”(Resonance)和“罗曼诺索夫”(Lomonosov)。(4)载人飞行领域2024年前将持续运营“国际空间站”,为俄罗斯舱段配备正在生产的组件,并为其补充可以在2024年后进行自主飞行的系统,确保在此基础上有能力建设独立的俄罗斯轨道站。2024年前持续运营“国际空间站”,不仅可以用于开展服务社会经济领域的实验,还可用于确保月球及深空探测项目所需先进技术和航天综合系统的研发。此外,在实施月球计划的第二阶段,预计在2021年开始新一代载人飞船的无人飞行测试,并于2023年向“国际空间站”进行第一次载人发射。同时,规划预计为2025年后的大规模月球研究建立必要的技术储备,并在2030年前实现载人登月。为此,将在东方发射场建造用于发射大型航天器的重型运载火箭综合设施,并开展可用于发射大型航天器、载人飞船和月球轨道舱的重型运载火箭的研发工作,打造新一代载人飞船并进行飞行试验(至少发射3次),研制超重型和中型运载火箭综合系统的关键构件。(5)先进技术领域发展基础元器件和先进技术,对于确保本国航天技术和运载火箭领域的发展前景具有重要意义。为此,计划完成以下工作:1)研制新型超高分辨率对地观测卫星和先进的中继通信卫星系统;2)研制使用清洁燃料的运载火箭和航天器,为运载火箭研制核动力装置及轨道助推控制系统;3)开发新型空间机械制造、电子设备制造、材料学工艺,使航天产品的可靠性达到世界先进水平。在规划范围内充分落实上述计划措施,可以使新一代航天器的研制工作在已有航天器的基础上进行,进而降低成本并加速开发进程。此外,将持续增加在轨民用卫星数量,争取由2016年初的49颗增至2025年的73颗。确保运载火箭技术的可靠性和安全性,开发载人和非载人航天器飞行地面测试的方法和设备,打造本国空间应用基础元器件,发展近地空间监测和危险态势感知系统。总之,本规划的实施可以进一步激发俄联邦航天领域的潜力,有利于发展和完善航天技术成果在国防、安全、社会经济、科学和国际合作领域的应用,确保俄联邦在航天领域的领先地位。3俄联邦为提高快速推进历程提供了比较到位的预算支持《十年规划》从制定到批准可谓一波三折,最终批准的规划为第三次修订版,拨款总计14060亿卢布(约合210.4亿美元),资金将不按年度平均分配,即2016-2018年联邦航天规划预算拨款处于同一水平,每年约为1045.5亿卢布(约合15.8亿美元),随后逐年增长,到2025年达到1796.53亿卢布(约合27.1亿美元)。如果规划中各项目进展顺利,且国家经济状况表现良好,则2022年后,可能额外获得1150亿卢布(约合17.3亿美元)的预算拨款。官方公布的《十年规划》预算表按基本建设投资(675.9亿卢布)、科研和技术试验设计工作(10171.6亿卢布)和其他需求(3212.5亿卢布)三大类给出。科研和技术试验设计工作获得总预算的72%,由于整体预算遭遇削减,该领域预算随之减至10095.849亿卢布(约合151.1亿美元)。对于俄罗斯航天国家集团而言,同以往一样,最主要的任务就是解决空间应用问题。空间应用项目预算占比高达37%,这体现出俄联邦欲将航天活动服务国民经济摆在首位,即首先要确保高分辨率卫星图像、厘米级导航精度以及宽带通信等满足国民经济需求,然后才考虑载人登月等富有雄心的项目。预算拨款排在第二位的是载人飞行项目,占比33%。该领域能够获得如此高的投入,主要原因是俄联邦参与了“国际空间站”项目。目前,“国际空间站”俄罗斯舱段仍处于建造当中,后续还将补充多功能实验舱、节点舱和科学-动力舱。此外,俄联邦正在研制新型载人飞船,并计划于2025年完成飞行试验工作。空间探测领域中,月球探测被排在首要位置,其次是部署空间观测台,包括光谱-RG(原计划于2017年发射,现推迟至2018年9月)和光谱-UF(原计划于2021年发射,现至少推迟至2024年)。大多数项目在《十年规划》的实施阶段预计无法实现飞行测试。除上述工作外,较大部分预算用于先进推进系统的科研工作和核动力装置的研究。不过,2025年底前暂无发射带有核动力装置航天器的计划。其实,俄罗斯航天国家集团最初提交的20000亿卢布预算规划中,还包括研制超重型运载火箭的关键技术,以确保2030年前实现月球载人飞行,但大幅削减预算导致技术发展受阻,因而月球载人飞行计划随之推迟至2035年后。此外,尽管政府批准的第三版《十年规划》的十年总预算约为14000亿卢布,2016-2018年预算持平,后续呈递增趋势,但最新公布的2017-2019年联邦预算法案显示,《十年规划》年度预算再度遭遇削减,预算呈逐年递减趋势,降幅在15%左右,这势必会对规划的实施造成不利影响,部分项目将延期,规划目标的实现存在一定难度。4俄联邦为推进格架活动提供了有力的政策支持基于对俄联邦《十年规划》的出台背景、主要内容及预算的研究分析,可以得出以下结论。(1)规划紧跟国家战略,关注北极地区发展由于俄联邦特殊的地理位置,其北部领土的36%都在北极圈内,拥有北极地区一半人口,北极地区对于俄联邦来说,不仅是重要的战略资源区,也是发展贸易、交通航道的潜力区,研究北极地区在促进俄联邦社会经济发展和扩大其全球地缘政治影响力方面具有重要作用。因此,境内北极地区开发早已纳入俄联邦政府工作议程,覆盖北极地区的卫星通信和对地观测领域的发展受到了高度重视。由于北极地区独特的地理地貌,现有的“亚马尔”和“快讯”系列卫星并不能完全满足该地区的通信需求,为配合国家发展战略,《十年规划》明确指出,将在高椭圆轨道部署通信卫星,以解决北极地区的通信保障问题,同时,将扩大对地观测卫星及星座,用来监测北极冰川情况。(2)明确规划方案预算,以便吸引社会资源俄联邦重视战略规划对航天活动的引领作用,定期颁布航天领域的国家规划、联邦专项规划,明确规划的主要任务和目标,并公布规划每年所需预算情况。这种方案明确、预算透明的做法,使规划更具可预测性,明确国家需求和重点发展方向,有助于吸引社会资源,促进民用航天的可持续性发展。时任俄罗斯航天国家集团总经理的科马罗夫在接受采访时指出,完全有必要引入私人资本来发展航天,并表示国企将为私人投资者提供发展机遇,让其尝试