最近,俄罗斯公布了本国空间站设计和规划进程,宣布完善了载人飞船对接空间站的控制程序,又研发可回收复用火箭,扩招航天员队伍。可以说,俄航天工业不断夯实根基,推动转型,争取扭转颓势。那么近期俄航天工业在各领域取得了哪些重要突破?面临着怎样的发展前景?
俄罗斯空间站示意图(来源:俄罗斯航天局)
(相关资料图)
扭转颓势 力争复苏
俄罗斯继承了苏联大部分航天基础,拥有技术和人才的传统优势。进入新世纪以来,为了重新树立大国地位与国际威望,俄罗斯高度重视航天发展,将航天技术和应用作为国家优先领域,把太空优势作为确保国家安全的重要手段。
然而,早些时候,俄航天产业发展并不顺利,甚至呈现衰落趋势。《2016~2025年俄罗斯联邦航天发展规划》将预算降低30%,重点放在通信和对地观测卫星、火箭、支持国际空间站运行等方面。此外,俄航天工业一些矛盾问题逐渐突出,事故率居高不下,地面基础设施进度滞后,在国际发射市场的地位和声誉有所下降。
近些年来,俄罗斯大力推动航天系统体制改革,出台了一系列举措,通过完善组织管理、调整产业布局、增加预算、争取国际订单等手段,增强了航天工业力量,力争实现航天能力复苏和重塑,并取得了显著成效。
过去数年里,俄罗斯每年入轨发射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,俄罗斯实现了连续100次火箭发射无事故,是30年以来首次。
与此同时,俄罗斯加快推进东方航天发射场建设,完善地面基础设施,计划今年完成3次发射,并推动联盟5火箭研发和安加拉系列火箭试飞工作,确保航天运载系统及时更新换代。
随着国际形势和国家需求变化,俄罗斯把加强部署多用途卫星及星座作为航天重点发展方向。由于西方制裁使进口受阻,俄罗斯更加强调自主研发卫星零部件,不断提升国产化率。目前,俄在轨卫星接近200颗,其中52颗在去年发射。
受“星链”“一网”等低轨互联网星座的启发,俄罗斯航天局在2018年提出“太空”项目,后来演化为“球体”项目,长期目标是建设由600多颗卫星组成的星座,综合提供通信、导航、气象、广播、互联网、地球遥感、物联网等服务,打造空间能力新载体。去年,该星座的首颗卫星“斯基泰人-D”升空。
作为少数维持与西方合作的航天项目之一,俄罗斯继2021年发射国际空间站科学号多功能实验舱和码头号节点舱后,继续发射载人飞船和货运飞船,加紧开展太空实验,为将来建设本国空间站打好基础。
多路并进 雄心不减
俄罗斯经常以每年4月12日的宇航节为契机,发布关于航天发展的重要消息。今年宇航节期间,俄总统普京出席了盛大活动,提出“建立主权的空间系统”,要求航天产业“大幅增产卫星”,转向生产有利于国民经济的产品,并表示俄在国防任务和太空探索上有独特的解决方案。结合俄近期在航天领域重要举措,外界可以观察到俄罗斯航天一些新的发展动向。
在航天发射方面,俄计划在2023~2025年期间研制可重复使用火箭及其发动机。其中一款单级火箭取名“日冕”,目标是可重复使用约100次,大幅降低发射成本。未来,“日冕”在东方航天发射场能够将5.5吨载荷送入近地轨道,还将尝试把轨道高度1万公里的目标带回地球。
俄罗斯新一代中型火箭联盟5已进入组装阶段,将用于替代“天顶”,其设计运载能力可以发射俄罗斯现役所有卫星与飞船,未来会承担星座组网、静止轨道卫星部署和载人发射任务,计划在2024年进行首次飞行试验。
在载人航天方面,不久前,俄罗斯公布了本国轨道站的更多信息,包括最新构型图和在建舱段照片。据悉,俄罗斯轨道站初步方案设计将在今年夏季完成,预计2024年正式开工,2027年发射首个科学和动力舱段。其重要使命是在国际空间站寿命到期后,确保俄罗斯载人航天任务不会间断。
为此,俄罗斯近期启动了新一轮航天员招募工作。6名候选人成功通过考核后,将成为航天员试验员。
外界非常关注俄罗斯新型载人飞船的研制情况。这款飞船的名字是“鹰”,采用两舱式设计,返回舱可重复使用,能搭载4人开展近地轨道或深空飞行,原计划于2024年执行无人飞行测试,2025年开展载人飞行,但受到配套设施的“拖累”,很可能推迟发射。
此外,俄罗斯正在东方航天发射场建设新的载人航天支持系统,力争全面重塑本国载人航天体系。
在卫星系统方面,俄罗斯加快了卫星生产步伐,计划建立2个卫星量产中心,推动卫星制造的全面进口替代工作。当然,这不是一朝一夕之功,俄罗斯预计5年内完全转向卫星自主研发和生产。
在深空探测方面,月球25号探测器有望于今年7月发射,拉开俄罗斯未来10年月球探测活动大幕。该探测器计划在月球南极的博古斯瓦夫斯基环形山附近着陆,通过挖掘采样,对月面永久冰冻层进行研究。月球26号、月球27号探测器计划在2027~2028年发射,与月球25号探测器任务配合,为国际月球科研合作提供助力。
挑战不小 积极转型
根据规划到2030年的俄罗斯航天活动国家计划,俄航天产业将在升级格洛纳斯卫星导航系统、建设超重型火箭航天综合体、部署综合星座、完善东方航天发射场基础设施、创建新型工业综合体和现代生产设施等项目上持续努力。
俄罗斯月球-25号探测器(来源:俄罗斯航天局)
可以说,有关计划目标明确,覆盖全面,可以看出俄政府对航天产业的高度重视以及重建航天强国的雄心壮志,但受国际环境、经济状况等影响,具体执行中仍会面临很多问题。
首先,俄罗斯航天面临的国际环境不容乐观。以美国SpaceX公司为代表的商业航天新势力在多个领域实现突破,可回收复用火箭几乎颠覆了国际发射市场,与西方制裁一起限制了俄罗斯火箭的市场份额。同时,美国恢复了载人航天能力,打破了俄罗斯载人飞船在国际空间站任务中的垄断。宇宙神5等西方经典火箭逐渐退役,使俄制发动机出口市场萎缩。综合看来,俄罗斯借助外力维持和发展航天工业的路径已经难以为继,必须更多依靠国家预算。
其次,资金问题成为俄罗斯航天计划执行的最大挑战。尤其是2022年俄乌冲突和西方制裁的影响下,俄国家航天集团放弃了一系列国际合同,未能按时完成订单,预计亏损可能超过500亿卢布。
很多俄罗斯航天项目受资金影响,未来发展面临不确定性。如球体星座预计将花费1.5万亿卢布,但2021年底俄政府确认的总拨款额仅有1800亿卢布,后续拨款虽有增加,但还需引入私人资本和风投等。而根据西方星座的运行经验,未来球体星座运营阶段仍需大量经费支持。
此外,俄罗斯希望到2030年把在轨卫星数量从当前的近200颗扩大到1000颗,包括通信、地球遥感、气象、导航等多种用途卫星,再考虑到替换寿命到期的卫星,预计每年制造和发射卫星250颗左右,这对于俄罗斯卫星研制能力提出了较大的挑战。
面对航天领域的新形势,俄政府希望大力发展商业航天,寻找“突破口”。俄官方表示,将在航天产业商业化方面投入更大精力,包括效仿美国利用私营资金开展航天发射活动,争取将每次发射活动都转化为“标准化产品”等。
一些俄罗斯航天项目也会进一步激发商业价值,助力实现发展目标。为此,俄罗斯航天需要转变传统的国家力量绝对主导模式,调整国家政策和市场关系,寻求转型发展。
总之,俄罗斯航天虽然面临多重困难,但仍在努力更新技术,调整产业结构,力争收获更光明的未来。(作者:杨诗瑞)
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