美国《2020年太空工业基础现状》报告解读

王洪飞 房立晶

（1 中国人民解放军63729 部队 2 中国人民解放军63717 部队）

2020 年7 月28 日，美军方、政府航天机构和私营部门研究组发布《2020 年太空工业基础现状》报告。该报告为一次研讨会结果，是包括美国工业界、政府和学术界领导人等在内召开的线上会议，评估了美国太空工业目前的现状，并为加强太空工业基础提供了建议。会议发起者是美国天军（USSF）、国防创新部门（DIU）和美国空军研究实验室（AFRL）。该报告为美国决策者和行业领导者应对美国在太空领域日益增长的威胁，以及如何确保强大的美国太空工业基础提供了全面的建议。

1 美国太空工业基础现状、面临的问题和挑战

现状

报告从4 个方面分析了当前美国太空工业基础的现状，分别为：

1）美国是太空领域的领导者。报告认为美国仍然是当前太空领域领导者，在空间探索方面取得了巨大成就，是首次展示商业轨道货物运输、商业重型运载火箭、部署天基超大星座和商业载人航天的国家，美国军方保持着能力最强的军用星座。

2）民用、商业和国家安全都越来越依赖太空领域。美国计划2024 年前重返月球，并在月球建造基础设施作为通往火星和更远星球的中转站。美国应当在太空领域继续发挥领导作用，以实现人类在太空的存在从临时演变到永久，新成立的天军要确保在太空领域的国家利益。

3）人类对太空的向往愈发强烈。美国私营航天企业家在太空领域作出了突出贡献，他们有着人类向太空扩张并最终定居太阳系的信念。目前企业家领导的私人投资正在太空领域带来成本、效率和创造性解决方案，影响着美国空间技术进步和商业航天优势，并为美国持续保持太空领导力提供动力。

“蓝月亮”大型月球着陆器能够根据配置和任务向月球表面运送有效载荷

4）政府与私营企业的合作更加紧密。在航天政策指导上，美国国防部（DoD）正在加强与航天企业的合作。美国政府高层认为应当加快合作节奏，如扩大使用新的商业航天运输和物流能力等。

问题和挑战

报告主要从10 个方面对当前美国太空领导地位面临的问题和挑战进行了总结，主要包括：

1）有争议的领导地位。报告指出，越来越多的国家正在成为太空竞争者和潜在的对手，美国缺乏国家层面太空工业和经济发展的“北极星”愿景，无法协调整个航天部门的工作以保持美国的太空领导地位。

2）加紧地月空间活动并控制关键资源。随着空间活动扩展到地球同步轨道之外，第一个建立服务于地球同步轨道和地月空间运输能力的国家将拥有对地月空间，特别是月球资源进行控制的优越能力。报告重点指出月球资源的重要性；同时指出月球是获取小行星资源和通往火星的关键，也是实现商业航天发展的关键。

3）天军的作用需进一步明确。美国扩大地月经济需要强大的军事保障，作为维护国家安全的空间力量，天军的任务应当明确规定包括扶持和保护美国的商业航天。

4）新冠疫情对美国太空工业影响深刻。新冠疫情极大影响了美国太空工业的发展，且恢复程度尚不确定。在新冠疫情形势下，私营企业的投资很可能会下降，太空发展主要还需依靠美国政府，美国需要采取措施吸引更多的投资者。

5）国防预算无法实现增长。国防部未来的预算很可能会持平或下降，这使得国防部单独开发新的、重大的航天系统存在巨大压力，迫使其最大限度地利用商业开发系统进行工作。

6）政府采购流程过于复杂。美国当前的采购做法较复杂，尤其对私营部门存在不透明性，使得私营企业不容易获取明确信息。美国政府采购的航天系统具有成本高、计划时间长和经常拖延的缺陷，导致竞争对手能够以更快的速度发展航天计划，从而使美国处于战略劣势。

7）政府的法律和监管非常复杂。美国空间公司面临着非常复杂的法律和监管要求，导致非国防工业基础的公司尤其是新进入者，通常不愿为国家安全的航天项目开发提供解决方案。

8）国防部太空试验和原型开发效率低下。国防部许多航天计划时间表过长，限制了短期内“设计-建造-试验”项目的机会。报告指出，技术领先的太空试验和原型开发方案对保持美国的技术优势至关重要，但目前国防部在这一领域的资金不足且协调不够。

9）科学、技术、工程和数学（STEM）人才短缺。美国当前和预期的STEM 人员数量有限，难以支持国家发展太空能力。除了STEM 外，太空工业还将需要更多的非STEM 人员，如金融、工程、经济和法律等各种支持性职业。

10）太空工业的体系架构不够明晰。国防部应当进一步明确太空工业的体系架构，以及天军在保护太空工业方面的责任，如刺激工业基础、扶持创新企业等。

2 六大主要竞争领域

报告指出，当前美国国家太空力量和太空工业基础的发展有六大主要竞争领域，分别是：

航天政策和金融工具

航天政策是维持美国国家太空工业创新的核心。随着在太空的活动不断扩大，美国航天政策的重点侧重应对全球商业航天的迅速增长，以及外国竞争者的快速发展等问题。美国的航天政策正在利用当前的各种经济和金融工具，包括提供资金和市场需求，使美国的太空工业基础得以蓬勃发展。

具体行动建议上，政策方面应当跟上航天快速发展、大国竞争以及全球商业市场的技术创新和动态变化，在政府、工业界、学术界、盟友和伙伴之间实现政治和经济上的协调，以推行商业航天的持久战略。金融方面，美国必须明确允许在航天市场的所有领域部署和利用现有的经济政策，制定有利于发展的新政策，以增加商业航天活动，支持空间公司发展。

太空信息服务

随着空间需求的增加、发射成本的降低、信息系统性能的提高等，空间信息服务正经历着深刻的变化，为国家安全做出了贡献，美国的民用、商业和军事力量越来越依赖于信息服务的质量。

具体行动建议上，国防部应开发利用商业小卫星产业，发射专用的小卫星系统，以满足战术和战略军事能力要求。此外，继续降低多重监管障碍，提高商业企业监管程序的效率，特别是在美国与盟国的互动方面。还应修订数据产品和开发的出口管制法律，消除国际合作的障碍；长期内应建立目标，确保50%以上的政府空间信息服务是从商业来源获得的。

空间运输和物流

保持太空领域优势的基础是具备优越的空间运输和物流能力，美国的航天发射目前已从单一的国家供应商增加到3 个或更多的发射供应商，太空探索技术公司（SpaceX）的可重复使用发射系统大幅降低了发射成本。

具体行动建议上，短期内国防部和美国国家航空航天局（NASA）应加强合作以推动基础设施的发展，包括国防部参与“阿尔忒弥斯”（Artemis）项目和制定政府的月球行动规划；中期应解决好重返月球计划中尚未确定的方面，包括频谱分配、空间交通管理和碎片管理等；长期应将所有地球静止轨道卫星和其他高价值资产过渡到完全模块化的结构，通过可重复使用的空间运输系统进行发射。

维珍轨道公司的发射器一号在该公司的发射演示中首次在半空中点火

人类在太空的生存

美国政府目前是载人航天飞行探索的主要投资者，但政府投资正在加强与私营部门投资的结合。美国不断增长的私营企业工业基础是其长期的经济和战略优势，私营部门投资的目标是使人类能够扩展到太阳系，使太空成为一个永久占领的领域以进行空间探索、太空旅游、太空制造和资源开采。

具体行动建议上，短期应当继续承诺在2024 年之前使人类重返月球，实现人类在月球上的长期存在。还应当制定人类能够在太空生存并可以商业性自给自足的目标，并尽快制定实现这一目标的路线图；中期可计划设计和建造一个小规模的太空生存示范环境，并将其纳入国家发展战略，利用5 年的时间探索，并可延长用于商业用途；长期能够利用太空资源进行太空领域的生产操作等。

空间动力

空间动力是空间探索任务的基础，航天系统的运行能力都要依赖空间动力，空间动力是人类在太空长期生存、活动和发展工业应用的必要能力，能促进商业经济发展和提供军事优势。

具体行动建议上，短期应当建立一个全面、系统的国家太空发展愿景以应对竞争对手，包括与竞争对手相当的工业目标和时间表，并提供关键事件的具体日期等；中期应当拓展《空间太阳能发电增量开发和研究计划》，包括开发其他系统概念和组件技术，为可运行的高功率空间太阳能发电系统提供足够的技术支撑等；长期应按照《国家近地天体准备战略和行动规划》的要求，建造出先进的动力和推进器，确保在深空探测领域获得优势。

空间制造和资源开采

空间制造包括在太空为地面和太空经济制造的产品，以及支持太空工业基础设施的产品，能够扩大商业航天市场。空间资源开采包括从月球表面和小行星上提取矿物和水，空间资源开采促成空间制造市场形成，对建立太空居住地、动力源和推进器至关重要。

具体行动建议上，短期内天军应当阐明对空间资源开采及相关能力的设想和要求，美国政府应提供合理资金，并鼓励风险资本投资，美国政府的航天机构应当赞助大学开展空间制造领域的基础研究；中期内美国政府的民用和国家安全航天机构应当为空间制造创造市场需求；长期内美国政府应带头创建一个公私合营的月球工业园区，包括支持资源开采和在轨制造等环节，以促进工业能力的持续发展。

3 面向美国太空工业界的四项建议

报告向美国太空工业界提出了四项建议，分别为：

1）工业界应积极寻求与美国政府的伙伴关系，以开发商业、民用和国防太空领域的联合运营能力。

2）美国拥有创新和潜在的双重使用技术的企业家必须改善其知识产权的保护，包括保护其网络免受网络渗透的企图，并避免将知识产权转移给对美国利益怀有敌意的外国控制的企业。

3）企业应在整个美国教育体系中积极参与，以指导和发展未来的STEM 人才，推动未来的太空经济，包括为STEM 学生、实习生提供本科奖学金/贷款，并提供航天专业人员以支持空间学科的教学。

4）工业界应加强和改善与国内外相关零件、子部件和子系统制造商的联系及伙伴关系，以加强对太空供应链的信任和弹性。

4 面向美国政府的六项建议

报告向美国政府提出了六项建议，如下：

1）美国政府颁布整套对太空工业发展的“北极星”愿景和战略，并成立一个总统工作组来执行。

2）国防部制定保护、支持和利用商业航天的计划。

3）美国政府致力于从经济上刺激该行业，包括空间债券和空间商品交易所，并通过交易所执行国防部和NASA 10 亿美元的现有资金。

4）美国政府制定一个框架，与拥有美国共同准则和价值观的盟友及合作伙伴创造财富和安全。

5）美国政府提供必要的劳动力，以填补国内超过1 万个STEM 职位。

6）美国天军与太空工业企业家和创新者应当紧密合作，发展政府与商业之间的技术合作伙伴关系，以支持美国在太空的商业和国家安全。