世界航天科技发展现状与趋势

一、世界主要航天国家与地区航天科技发展现状与能力分析21世纪以来，航天科技工业发展进入新的阶段。

运载器及其技术继续向满足大吨位、高可靠性、高环保性及强适应性的方向发展，同时向低成本、快速响应方向发展；卫星向高可靠、长寿命、高空间与时间分辨率、大容量、高速率方向发展；人类逐步突破地球轨道载人航天技术，正在向载人深空探测发展。

1.运载器及技术新一代大中型一次性使用运载火箭技术已基本成熟，其设计思想遵循通用化、系列化、模块化并采用大直径、少级数结构和大推力液体火箭发动机；到目前为止，美、欧、日新一代运载火箭如德尔它4、宇宙神5、阿里安5、H-2A等均已服役，俄罗斯与中国也正在加紧研制。

美国与俄罗斯的现役小型运载火箭如飞马座、金牛座、起跑号、第聂伯等大多从战略导弹衍生而来，可进行一定的机动发射，但快速响应能力不足。

完全重复使用运载器技术尚未实现突破，只有美国在役的航天飞机是目前世界上唯一能部分重复使用的运载器。

现役主流运载火箭近地轨道运载能力已超过20吨，地球同步转移轨道（GTO）运载能力达到10吨，可实现一箭双星、一箭多星等多种发射。

小型火箭近地轨道运载能力为500千克。

航天飞机可运送30吨货物到近地轨道，可发射卫星或向国际空间站运送人或物。

现役火箭的发射成功率较高，宇宙神5、阿里安5和H-2A等的发射成功率达到了92%左右。

2.卫星系统及技术近几年来，美国、俄罗斯以及欧洲国家等世界主要航天国家均在积极开展应用卫星的更新换代。

其中雷达与光学高性能卫星遥感技术扩散迅速，尤以欧洲、以色列发展迅速；欧洲与美国陆续将新一代军用通信卫星投入现役；美、俄的导航卫星正在升级改进，欧洲的伽利略系统成功进行在轨验证。

新一代遥感卫星采用多类型传感器，可全天候、全天时工作，有较高的空间分辨率；民用通信卫星的固定、广播与移动业务日趋融合为新一代宽带多媒体通信卫星，而新一代军事通信卫星通信容量增长了10倍（“宽带全球卫星通信”（WGS）单颗星可达3.2吉比/秒）；现役全球导航定位卫星GPS可提供全球性、全天时、全天候、高精度导航定位信息和精确授时，具有一定的抗干扰能力。

3.空间对抗系统及技术目前，只有美国与俄罗斯形成了以地基为主、天基为辅的空间态势感知系统，当前天基系统还主要依赖在轨的导弹预警卫星。

空间防护技术则停留在对高空核爆、射频、激光和动能武器的攻击探测和抗核加固等一些有限的本体防护装置上。

反卫星武器技术美国发展得最多、最全面，但当前进入实战部署的一般为软杀伤装备。

世界空间对抗技术的发展、应用还处于初级阶段，其中空间目标监视系统能力较强，美国相关设备低轨探测精度可达10厘米，定位精度可达1千米；初步形成了有限的攻击告警能力并应用了多种有针对性的防护措施；反卫星装备具备实战能力的较少，大多处于技术储备阶段。

总体来讲，包括美俄在内的国家空间对抗能力都十分有限。

4.载人航天系统及技术美国发起的、诸多国家参与航天科技的发展给国家安全、科技进步、经济发展、环境监测、资源保护、减灾救灾等军、民、商诸多领域均带来了日新月异的变化。

21世纪，越来越多的国家认识到航天科技发展的重要性，掀起了新一轮航天科技竞争热潮。

我国航天科技工业已取得一定成绩，但与世界一流航天国家还有相当差距。

跟踪研究国外航天科技发展、把握世界航天科技发展的竞争态势，对我国着眼跨越式发展、尽快赶超世界航天先进水平、统筹谋划我国航天未来发展战略具有重要的现实参考意义。

28··中国航天2009年第11期的国际空间站建设终于要在2010年竣工，标志着人类载人航天向前迈进了一大步。

当前向国际空间站运送人员与货物的主要为美国部分重复使用的航天飞机与俄罗斯的一次性使用宇宙飞船联盟号。

但航天飞机的载荷重量要远大于飞船。

中国也发展了神舟号载人飞船，成为世界上第三个拥有载人航天能力的国家。

人类基本突破了地球轨道载人航天的关键技术，研制成功多种载人运输系统以及在太空长期运行的载人空间站。

其中以美国的载人航天能力最为强大，俄罗斯有深厚的载人航天技术储备，中国初步具备载人航天技术，欧洲与日本载人航天能力有限，印度正在发展。

5.深空探测系统及技术当前深空探测开展最多的是月球探测，美国、俄罗斯、欧洲、日本、中国、印度均成功发射过月球探测器，只有美国与欧洲成功进行了火星探测，其中美国已经成功在火星表面着陆，尚未全面实现对水星、木星、土星和冥王星等行星以及小天体的探测。

各国根据各自不同的技术能力水平，在探测方式的选择上呈现多样性。

深空探测目前主要以无人探测为主，其中无人探测器绕月探测技术已被普遍掌握。

美国深空探测能力最强，是世界上唯一对太阳系内所有行星都进行过探测的国家，而且具备了火星着陆能力。

世界主要国家掌握了巡视器、探测器、轨道设计、原位资源利用、微推进系统等多种深空探测关键技术，并对新型技术进行了飞行演示验证。

二、世界主要航天国家与地区航天科技发展战略与政策分析世界主要航天国家与地区根据各自的航天科技基础以及国情需求，并针对当前的世界环境，纷纷调整或制定了具有时代特点的航天科技发展战略与规划。

美国出台了一系列航天科技发展战略与规划，其中具有代表性的分别为空间探索计划和空间防护战略；2008年欧空局部长级会议批准了一系列指令性计划和选择性计划，旨在合作与独立开展航天科技活动；俄罗斯航天最近几年投资和重视程度回升，出台了《2006～2015年俄联邦航天计划》等战略规划；日本、印度、韩国等周边国家的航天科技水平发展迅猛，热情高涨，纷纷出台了各自的航天发展规划。

各国的航天活动均在其航天科技政策指导下开展。

美国航天科技政策体现了其谋求航天科技遥遥领先于其他国家的野心，是其不断追求航天前沿技术创新的原动力；欧洲航天科技政策更多的体现于多国合作探测与利用空间，同时主要向民用转移。

俄罗斯航天科技处于复苏阶段，吸收市场力量，激励人才可起积极的促进作用；日本、印度和韩国等一方面加强国际合作和技术引进，一方面鼓励自主研发，从而快速提高自身的航天科技水平。

三、世界航天科技未来发展趋势世界主要国家的航天发展目标将由以政治和军事目的为主转变为满足政治、经济、军事和科技等多方面的综合需求。

在这种背景下，世界航天科技呈现了新的发展趋势。

1.运载器及技术目前美国、欧洲、俄罗斯、日本与印度等国家正在实施一次性运载火箭的改进升级和发展计划，以进一步提高一次性使用运载火箭的性能，降低发射成本，提高可靠性；同时在新一轮探月热潮的牵引下展开了部分重复使用的重型运载火箭和飞船的研制工作；快速响应小型运载火箭也是目前的发展热点。

美国、俄罗斯等还在持续开展完全重复使用运载器技术和高超声速技术发展计划。

当前国外运载器发展日趋理性、务实，基本上按照技术成熟情况规划今后20年的发展路线：技术成熟的一次性运载火箭仍是世界各国的发展主流，快速响应型小型运载火箭经济、快速，代表了运载火箭技术发展的另一个方向。

重复使用运载器目前主要发展较为容易的部分重复使用运载器，坚持探索完全重复使用运载与高超声速飞行技术。

重点突破总体优化设计技术、箭体结构技术、先进推进技术、材料与防热技术等实现完全重复使用运载器和高超声速飞行器的关键技术。

2.卫星系统与技术以美国、俄罗斯、欧洲为代表的国家和地区都在加紧实施自己的新型卫星计划：新一代“天基红外系统”（SBIRS）预警卫星、“全球环境与安全监测”（GMES）环境监测卫星、“先进极高频”（AEHF）卫星、“移动用户目标系统”（MUOS）军用移动卫星、全Ka波段民用通信卫星“卫讯”1、新一代全球定位系统GPS-3与29··Nov.2009Aerospace ChinaGLONASS-K/KM计划、F6独立模块组合型航天器计划等等。

目前卫星系统及技术正在朝两个方向发展：一方面大型卫星寿命越来越长、可靠性越来越高、性能越来越高；另一方面小型卫星越来越小，出现了纳型卫星，且常通过编队组网执行任务。

以美国为代表对具有潜在变革作用的卫星前沿技术不断探索，如美国正在探索的即插即用与独立模块航天器技术表征了卫星运行与应用模式将与传统大型卫星截然不同。

正在突破的卫星系统重点技术还包括高/超光谱，卫星激光通信，空间因特网、无线数据/能量/力与力矩传输以及卫星标准化技术等关键技术。

3.空间对抗系统及技术当前大多数国家的空间对抗系统发展计划还主要集中在空间态势感知和空间防护两方面，其中美国的计划最全面、最庞大，重视程度也最高。

美国2008年还提出要将空间防护纳入美国国家法案。

开展反卫星计划最多的仍然是美国，正在实施卫星通信对抗系统（CCS）等软杀伤武器计划；俄罗斯由于经济不景气，鲜有明显的空间武器计划。

空间态势感知领域通过新型雷达成像、天线等技术，重点发展天基空间监视技术、一体化空间态势感知技术；空间防护领域通过空间交会对接、即插即用等技术重点发展攻击探测与告警、主动防护与系统重构技术；反卫星领域重点发展软杀伤技术，呈现寓反卫于反导、攻防一体化等新趋势。

4.载人航天系统及技术目前的载人航天计划除美国正在实施重返月球计划外，一般仍停留在地球轨道载人航天计划阶段：欧空局在2008年已正式提出“先进返回飞行器”（ARV）计划，日本已研制出“H-2转移飞行器”（HTV），印度将在2015年前进行首次载人航天飞行。

不过，欧洲、日本、印度都已制定了各自的载人登月计划，并作为远期发展目标。

重新登陆月球并在月球上建立基地，需要突破包括重新研制新一代载人登月飞船及其运载工具等技术。

另外要在月球上建立永久基地并从月球载人飞向火星，还要重点解决能源供给、在月球上进行航天发射与测控等许多技术。

当前载人航天系统与技术需要重点突破载人长期飞行、空间基地建设与运行、空间交会对接等关键技术。

5.深空探测系统及技术世界主要航天国家美国、俄罗斯、欧洲、日本以及中国、印度等均推出了一系列新的深空探测发展战略和相关计划。

其中，具有代表性的主要为美国与欧洲的深空探测计划。

美国空间探索计划确定了其2006～2016年深空探测战略目标和2016年以后的远景展望，全面涵盖了太阳系内行星、小行星、彗星和凯珀带等天体及周围环境的探测；欧洲深空探测计划仅次于美国，覆盖了月球、火星、其它行星与小天体。

月球探测是近中期全球深空探测的重中之重，基本上2015年前实现各种无人探测，2020~2025年实现载人登月，并建立长期工作站和基地；火星是第二大探测目标，一般计划在2030年以后实现载人登陆，但为期尚远，难以预料；金星、水星以及一些小行星和彗星也是深空探测的重点关注对象。

未来深空探测要重点突破轨道设计技术、自主智能技术、着陆器与巡视器技术、新型推进与能源技术等。

四、启示与建议1.启示通过对世界航天科技的发展现状与趋势进行深入的分析与研究，得出以下几点启示：誗21世纪，世界各国再次掀起航天科技工业发展高潮；誗世界各国普遍本着各自国情发展航天科技工业，侧重点突出；誗发展航天前沿技术、重视航天科技创新是21世纪航天科技发展主流之一；誗国际合作与技术引进是诸多国家获得航天装备与掌握航天技术的有效途径。