第二次月球竞赛——评估中美航天战略
第二次月球竞赛——评估中美航天战略
中国最近在地月空间方面的进展引发了美国的担忧。正如一个有影响力的国防智囊团的一份报告所指出的那样，“对地月空间的争夺可能会主导地球冲突的进程和结果，以及对地-月系统的控制。”随着中美两国在月球探索领域的竞争日益激烈，本文将评估两国的航天战略，分析谁更有机会建立月球轨道领导地位。
中国最近在地月空间方面的进展引发了美国的担忧。正如一个有影响力的国防智囊团的一份报告所指出的那样，“对地月空间的争夺可能会主导地球冲突的进程和结果，以及对地-月系统的控制。”在美国有影响力的军事期刊中，分析师们争论说中国正在“快速前进”，并指出中国雄心勃勃（看似不可避免）的计划，即成为第一个开采月球表土中的水冰和稀有氦-3的国家，同时计划在2035年之前建立一个所谓的国际月球研究站（ILRS）。随着美国领导的阿尔忒弥斯（Artemis）计划中某些任务和关键技术的截止日期推迟，许多专家甚至一些官员似乎认为美国正在失去这场重要的21世纪太空力量竞赛。
中国确实有一些早期的势头，鉴于其最近的月球任务数量超过了NASA。一些人担心它将首先在月球上获得先发优势，可能排斥美国领导的任务，以占据像月球极地这样的关键区域以及它们宝贵的水冰储备。正如NASA局长比尔·尼尔森最近在接受NPR采访时警告的，如果中国的宇航员比美国宇航员先到达月球南极，他们很可能会建立基地并告诉其他人“这是我们的，你们别进来。”自中国在六月底成为第一个从月球背面执行采样返回任务的国家以来，关于美国落后的担忧只增不减。
鉴于这场辩论及其与美国国家安全的相关性，值得我们审视这些论点以评估它们的准确性。在月球轨道空间取得成功最重要的因素是什么，谁拥有优势？从冷战时期的月球战略作为基线开始，本文分析了当前中国的和美国的月球战略，并试图回答一个基本问题：哪一个更有机会建立月球轨道领导地位，并且维持这一角色？
简要回顾......以及展望未来
美国与苏联的登月竞赛体现了政府资助、高度民族主义和国家主导的努力，旨在成为第一个将人类送上月球的国家。得益于强大的国会支持、令人印象深刻的科技、勇敢的宇航员，以及苏联方面的几个关键错误，美国在这场具有高度象征意义和影响力的竞赛中胜出，获得了巨大的国际尊重和软实力。阿波罗计划的管理是一个自上而下的、政府主导的努力。创新来自于根据NASA提供的规范建造技术的承包商。但在阿波罗计划的高峰期，这花费了联邦预算的4%。
不幸的是，那些日子不会回来了。
面对国会预算紧张、官僚体系缓慢以及威胁上升的情况，2010年国家太空政策提出了一种新策略，该策略概述了与商业部门和具备太空能力的盟友加强合作的目标。在建立这些关系机制近15年后，这种新的“网络化”策略现在正在阿尔忒弥斯计划中接受考验。
新的美国战略在很大程度上放弃了旧的、成本加成合同，越来越多地关注服务的固定价格合同，让商业公司做他们最擅长的事情：建造、运营并更新他们的技术。到目前为止，这种新方法已经带来了月球轨道内的失败（Astrobotics）和成功（Intuitive Machines）。
但对这种新方法的批评者并不相信它会奏效。前美国宇航局局长迈克尔·格里芬表示2024年1月在国会证词，美国应该放弃计划使用复杂和未经测试的SpaceX和蓝色起源技术登陆月球，而不是专注于他所说的更可靠的路线使用政府项目和资产。但问题是，SLS运载火箭的飞行成本为40亿美元，而NASA的平均任务需要数年才能计划，而且需要花费数亿美元：阿尔忒弥斯协议正在国际层面上形成有利于美国的叙事。美国不太可能负担不起这种方法。好消息是，现在对能够吸引合作伙伴的国家有了新的选择。
21世纪的近地空间战略
与商业部门合作意味着某些航天器可能不像政府任务那样经过充分测试或资金充足。因此，它们可能更容易失败。但失败是好事。它允许国家学习新事物，然后利用这些新知识再次尝试。使用更便宜、更频繁的商业任务来解决这些问题，可以让NASA专注于更重要的任务，同时仍然取得进展。与商业部门合作意味着要承担一些额外的风险，比如依赖SpaceX和Blue Origin将宇航员从NASA的猎户座飞船转移到月球表面。但这两家公司都有充分的理由开发安全程序和可靠技术。值得注意的是，到目前为止，SpaceX的载人龙飞船前往国际空间站的飞行记录是完美的。
第二组潜在的合作伙伴包括美国的盟友。在第一次登月竞赛期间，外国政府的作用仅限于地面站的位置或紧急着陆地点。没有任何外国技术在阿波罗计划的任何一次登月任务中扮演了重要角色。这一次，他们的贡献将会非常不同。目前已有44个国家加入了美国的阿尔忒弥斯协议，同意了一套自愿原则，并且许多国家提供了重要的技术和财政支持。
国际社会对阿尔忒弥斯计划的贡献
与国际空间站的设计不同，美国的盟友现在正在为阿尔忒弥斯计划提供“关键路径”技术。日本正在为月球空间站Gateway建造生命支持设备和货运飞船，以及为月球表面操作建造加压探测车。两名日本宇航员也将登陆月球。欧洲航天局（ESA）正在提供猎户座服务模块，将载人舱搭载在SLS火箭上送入月球轨道，欧洲大型物流着陆器将为计划中的月球基地运送货物。三名欧洲航天局的宇航员将参加早期的阿尔忒弥斯任务。加拿大正在为月球空间站Gateway提供机械臂，阿联酋将为其建造一个气闸。最后，印度、韩国和几个其他国家正在资助支持阿尔忒弥斯计划的技术和任务。
同样重要的是，阿尔忒弥斯协议正在国际层面上塑造有利于美国的叙述。它正在建立一个成员国日益增长的国际联盟，这些国家支持月球轨道合作、透明度以及和平发展。尽管许多原则和程序还需要进一步发展，例如如何解决关于采矿作业的提议“安全区”的冲突，成员国已经开始定期会议来讨论这些问题。这就是国际规范是如何形成的。
相比之下，最近中国和俄罗斯的行为试图在联合国阻止停止动能反卫星试验的努力，甚至重新确认《外层空间条约》中禁止将核武器部署在轨道上的长期原则，这增加了国际社会对北京和莫斯科在太空意图的怀疑。这是一个中国和俄罗斯在公共关系上正在输掉的战斗。证据可以在主要航天国家几乎完全缺乏对ILRS的国际支持中看到，以及缺乏主要的财务或技术贡献。
中俄合作，注意差距
唯一的例外是俄罗斯。莫斯科最近提到，它可能会为国际月球研究站（ILRS）贡献一个核动力反应堆。但是，对于这个在2030年代中期的昂贵项目的资金，目前仍然非常不明确。由于乌克兰战争的开销，俄罗斯航天国家集团（Roscosmos）的预算大幅下降。值得注意的是，Roscosmos的总干事尤里·鲍里索夫在去年的一次采访中（RIA Novosti，2023年2月10日）抱怨说，他担心北京会利用莫斯科在ILRS方面的航天技术，但最终“没有合同”。换句话说，俄罗斯期望中国为其参与支付费用。但是，北京目前的任务清单只包括中国航天器。鲍里索夫承认，双方甚至还没有讨论过在未来的ILRS任务中包括俄罗斯宇航员，这凸显了这种合作的局限性。
与此同时，没有其他ILRS合作伙伴有能力提供大量资金或技术。这意味着——尽管ILRS是“国际”名称——但它将由中国主导，而北京很可能会为一切买单。与它的一带一路倡议一样，这种方法在中国经济繁荣时运行良好。但当地球上的军事和经济需求开始与地月空间的高昂成本发生冲突时，它将迫使越来越困难的权衡。
为了复制美国的成功，中国最近宣布，商业公司将参与到ILRS项目中来。一段时间以来，政府一直在向商业空间孵化器注入资金。但这些小型初创公司大部分都是由前国家官员管理的，而中国也要求企业家与中国政府分享技术和信息。如果没有更大的自由和财政保护，创新很可能会受到影响，尤其是如果国家预算陷入困难时期。
一个可能更严重的问题是，中国将如何发射其维持其地月操作所需的所有有效载荷。在未来的几年里，中国的一项关键需求是向近地轨道发射数千颗通信卫星（LEO），以填补其对星链的答案。中国目前的长征五号火箭可以携带2.5万公斤的火箭，但不能重复使用。这将造成困难的权衡。
对于阿尔特弥斯的任务，除了可重复使用的猎鹰9号，SpaceX的猎鹰重型火箭运载能力可以达到63800公斤，美国宇航局的SLS Block 1运载能力可以达到95.000公斤。印度、法国和日本也可以发射月球任务。在未来，蓝色起源的新格伦将是一个选择，SpaceX的星际飞船将携带至少100吨，两者都将可重复使用。这些担忧迫使北京去年重新设计了计划中的“长征9号”重型助推器，使其可重复使用并降低成本。但这枚火箭——中国月球计划的关键——要到20世纪30年代中期才会准备就绪。
一些对未来的合理担忧
尽管新的美国战略有其优势，但无可否认也存在一些风险。一系列商业任务的失败、国会吝啬于提供资金，或者月球着陆器、探测车或用于氧气、水和建设的月壤使用系统中出现意外的技术故障，都可能使阿尔忒弥斯计划放缓。美国面临着下一代月球空间态势感知、通信和月球观测系统即将到来的空白。这意味着建设美国国家近地月球科学与技术战略中所要求的那种基础设施应该是高优先级的。最后，经济困难或与项目中的盟友和伙伴的政治纷争可能会造成能力差距或其他延误。但是，尽管当前有关中国在新的月球竞赛中“领先”的叙述，美国不应惊慌失措。我们应该保持既定方针。中国在建立和维持其近地月球基础设施方面面临着更加严峻的挑战，因为它几乎完全依靠自身的力量。这同样不是成为近地月球领导者的良方。
总而言之，重返月球的竞争正在加速，现在涉及越来越多的国家和公司。幸运的是，迄今为止的证据表明，美国正在建立一个更强大、更持久的联盟，以分担成本和整合能力，这应该比中国主要自给自足和自筹资金的计划更适合美国。
尽管当前有关中国在新的月球竞赛中“领先”的叙述，美国不应惊慌失措。我们应该坚持我们的路线。通过为NASA提供可靠的资金支持，与商业部门合作，并与我们的太空能力盟友合作，我们可以在建立可持续的地月空间领导地位方面取得成功。