最近,俄羅斯公布了本國空間站設計和規劃進程,宣布完善了載人飛船對接空間站的控制程序,又研發可回收復用火箭,擴招航天員隊伍。可以說,俄航天工業不斷夯實根基,推動轉型,爭取扭轉頹勢。那么近期俄航天工業在各領域取得了哪些重要突破?面臨著怎樣的發展前景?
俄羅斯空間站示意圖(來源:俄羅斯航天局)
(相關資料圖)
扭轉頹勢 力爭復蘇
俄羅斯繼承了蘇聯大部分航天基礎,擁有技術和人才的傳統優勢。進入新世紀以來,為了重新樹立大國地位與國際威望,俄羅斯高度重視航天發展,將航天技術和應用作為國家優先領域,把太空優勢作為確保國家安全的重要手段。
然而,早些時候,俄航天產業發展并不順利,甚至呈現衰落趨勢。《2016~2025年俄羅斯聯邦航天發展規劃》將預算降低30%,重點放在通信和對地觀測衛星、火箭、支持國際空間站運行等方面。此外,俄航天工業一些矛盾問題逐漸突出,事故率居高不下,地面基礎設施進度滯后,在國際發射市場的地位和聲譽有所下降。
近些年來,俄羅斯大力推動航天系統體制改革,出臺了一系列舉措,通過完善組織管理、調整產業布局、增加預算、爭取國際訂單等手段,增強了航天工業力量,力爭實現航天能力復蘇和重塑,并取得了顯著成效。
過去數年里,俄羅斯每年入軌發射20次左右,仍然位居世界前列。2018年10月11日至2023年2月9日,俄羅斯實現了連續100次火箭發射無事故,是30年以來首次。
與此同時,俄羅斯加快推進東方航天發射場建設,完善地面基礎設施,計劃今年完成3次發射,并推動聯盟5火箭研發和安加拉系列火箭試飛工作,確保航天運載系統及時更新換代。
隨著國際形勢和國家需求變化,俄羅斯把加強部署多用途衛星及星座作為航天重點發展方向。由于西方制裁使進口受阻,俄羅斯更加強調自主研發衛星零部件,不斷提升國產化率。目前,俄在軌衛星接近200顆,其中52顆在去年發射。
受“星鏈”“一網”等低軌互聯網星座的啟發,俄羅斯航天局在2018年提出“太空”項目,后來演化為“球體”項目,長期目標是建設由600多顆衛星組成的星座,綜合提供通信、導航、氣象、廣播、互聯網、地球遙感、物聯網等服務,打造空間能力新載體。去年,該星座的首顆衛星“斯基泰人-D”升空。
作為少數維持與西方合作的航天項目之一,俄羅斯繼2021年發射國際空間站科學號多功能實驗艙和碼頭號節點艙后,繼續發射載人飛船和貨運飛船,加緊開展太空實驗,為將來建設本國空間站打好基礎。
多路并進 雄心不減
俄羅斯經常以每年4月12日的宇航節為契機,發布關于航天發展的重要消息。今年宇航節期間,俄總統普京出席了盛大活動,提出“建立主權的空間系統”,要求航天產業“大幅增產衛星”,轉向生產有利于國民經濟的產品,并表示俄在國防任務和太空探索上有獨特的解決方案。結合俄近期在航天領域重要舉措,外界可以觀察到俄羅斯航天一些新的發展動向。
在航天發射方面,俄計劃在2023~2025年期間研制可重復使用火箭及其發動機。其中一款單級火箭取名“日冕”,目標是可重復使用約100次,大幅降低發射成本。未來,“日冕”在東方航天發射場能夠將5.5噸載荷送入近地軌道,還將嘗試把軌道高度1萬公里的目標帶回地球。
俄羅斯新一代中型火箭聯盟5已進入組裝階段,將用于替代“天頂”,其設計運載能力可以發射俄羅斯現役所有衛星與飛船,未來會承擔星座組網、靜止軌道衛星部署和載人發射任務,計劃在2024年進行首次飛行試驗。
在載人航天方面,不久前,俄羅斯公布了本國軌道站的更多信息,包括最新構型圖和在建艙段照片。據悉,俄羅斯軌道站初步方案設計將在今年夏季完成,預計2024年正式開工,2027年發射首個科學和動力艙段。其重要使命是在國際空間站壽命到期后,確保俄羅斯載人航天任務不會間斷。
為此,俄羅斯近期啟動了新一輪航天員招募工作。6名候選人成功通過考核后,將成為航天員試驗員。
外界非常關注俄羅斯新型載人飛船的研制情況。這款飛船的名字是“鷹”,采用兩艙式設計,返回艙可重復使用,能搭載4人開展近地軌道或深空飛行,原計劃于2024年執行無人飛行測試,2025年開展載人飛行,但受到配套設施的“拖累”,很可能推遲發射。
此外,俄羅斯正在東方航天發射場建設新的載人航天支持系統,力爭全面重塑本國載人航天體系。
在衛星系統方面,俄羅斯加快了衛星生產步伐,計劃建立2個衛星量產中心,推動衛星制造的全面進口替代工作。當然,這不是一朝一夕之功,俄羅斯預計5年內完全轉向衛星自主研發和生產。
在深空探測方面,月球25號探測器有望于今年7月發射,拉開俄羅斯未來10年月球探測活動大幕。該探測器計劃在月球南極的博古斯瓦夫斯基環形山附近著陸,通過挖掘采樣,對月面永久冰凍層進行研究。月球26號、月球27號探測器計劃在2027~2028年發射,與月球25號探測器任務配合,為國際月球科研合作提供助力。
挑戰不小 積極轉型
根據規劃到2030年的俄羅斯航天活動國家計劃,俄航天產業將在升級格洛納斯衛星導航系統、建設超重型火箭航天綜合體、部署綜合星座、完善東方航天發射場基礎設施、創建新型工業綜合體和現代生產設施等項目上持續努力。
俄羅斯月球-25號探測器(來源:俄羅斯航天局)
可以說,有關計劃目標明確,覆蓋全面,可以看出俄政府對航天產業的高度重視以及重建航天強國的雄心壯志,但受國際環境、經濟狀況等影響,具體執行中仍會面臨很多問題。
首先,俄羅斯航天面臨的國際環境不容樂觀。以美國SpaceX公司為代表的商業航天新勢力在多個領域實現突破,可回收復用火箭幾乎顛覆了國際發射市場,與西方制裁一起限制了俄羅斯火箭的市場份額。同時,美國恢復了載人航天能力,打破了俄羅斯載人飛船在國際空間站任務中的壟斷。宇宙神5等西方經典火箭逐漸退役,使俄制發動機出口市場萎縮。綜合看來,俄羅斯借助外力維持和發展航天工業的路徑已經難以為繼,必須更多依靠國家預算。
其次,資金問題成為俄羅斯航天計劃執行的最大挑戰。尤其是2022年俄烏沖突和西方制裁的影響下,俄國家航天集團放棄了一系列國際合同,未能按時完成訂單,預計虧損可能超過500億盧布。
很多俄羅斯航天項目受資金影響,未來發展面臨不確定性。如球體星座預計將花費1.5萬億盧布,但2021年底俄政府確認的總撥款額僅有1800億盧布,后續撥款雖有增加,但還需引入私人資本和風投等。而根據西方星座的運行經驗,未來球體星座運營階段仍需大量經費支持。
此外,俄羅斯希望到2030年把在軌衛星數量從當前的近200顆擴大到1000顆,包括通信、地球遙感、氣象、導航等多種用途衛星,再考慮到替換壽命到期的衛星,預計每年制造和發射衛星250顆左右,這對于俄羅斯衛星研制能力提出了較大的挑戰。
面對航天領域的新形勢,俄政府希望大力發展商業航天,尋找“突破口”。俄官方表示,將在航天產業商業化方面投入更大精力,包括效仿美國利用私營資金開展航天發射活動,爭取將每次發射活動都轉化為“標準化產品”等。
一些俄羅斯航天項目也會進一步激發商業價值,助力實現發展目標。為此,俄羅斯航天需要轉變傳統的國家力量絕對主導模式,調整國家政策和市場關系,尋求轉型發展。
總之,俄羅斯航天雖然面臨多重困難,但仍在努力更新技術,調整產業結構,力爭收獲更光明的未來。(作者:楊詩瑞)
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