美国加速争夺太空资源的主要动向及影响
2021-11-23廖小刚方勇侯勤军事科学院军事科学信息研究中心
廖小刚 方勇 侯勤 (军事科学院军事科学信息研究中心)
近年来,美国积极布局太空资源开发,并在“阿尔忒弥斯”(Artemis)载人登月计划的推动下,开始加速推进包括月球资源在内的太空资源开发。特别是在2020年4月签署了《鼓励国际社会支持太空资源回收和利用》行政令[1],从政府层面全面鼓励美国加快太空资源开发工作。美国此举将引发新一轮太空竞赛,并对国际太空安全构成严峻挑战。
1 美国加速争夺太空资源主要原因
美国不断加速争夺太空资源开发的步伐,不只是载人发展及太空探索的需要,更重要的是追求相关的政治、经济与外交利益。美国国家航空航天局(NASA)局长吉姆·布里登斯廷就曾多次强调,太空探索是美国国家力量的重要组成,是国家软实力的一部分。
确保美国载人航天与太空资源开发的绝对领导地位
由于航天飞机于2011年退役,美国失去了载人进出太空的能力,不得不依靠俄罗斯提供飞船将美国及盟国航天员送往国际空间站,近地轨道的载人航天从此形成“美俄共治”的局面。尽管美国利用商业航天公司在2020年重新具备载人进出太空的能力,但近地轨道及国际空间站“美俄共治”的局面已无法打破。为此,美国启动“阿尔忒弥斯”登月计划与加速太空资源的开发,就是希望将“竞赛场”拓展到月球与小行星,利用美国的绝对技术优势,重新获得载人航天及太空资源开发的绝对领导地位。确保美国的载人航天事业始终处于世界的最前端,这也是美国历任政府的基本国策之一,太空资源开发是实现这一政策的重要途径之一。
促进美国国内经济与技术发展
通过发展太空经济继而带动美国国内经济与技术发展一直是特朗普政府的基本政策,特朗普十分重视“太空产业化发展”,强调通过投资太空探索,刺激美国国内技术创新、拉动经济增长。而推动私企积极从事太空资源开发,不仅可以带来直接可观的巨大赢利,而且可以促进美国相关技术与能力的发展,增加美国国内的就业,带动相关产业发展,继而拉动美国经济发展。据NASA于2020年9月公布的经济影响力报告[2],NASA在2019财年共创造643亿美元的经济产出,提供了31.2万个工作岗位。随着未来登月计划及太空资源开发工作的展开,其创造的价值与提供的就业岗位将成倍增加。
打造以美国为首的太空资源开发联盟
美国通过推进“阿尔忒弥斯”登月计划与太空资源开发,其国际载人航天话语权不断提高,美国的外交软实力也有所增强,再度聚集起欧洲、日本等盟友,使他们围绕在美国周围开展载人登月与太空资源开发,并避免在该领域出现“制衡美国的力量”,尤其是像中国这样的国家。
此外,美国政府选择2020年加速太空资源开发步伐也有帮助特朗普赢得总统大选的现实考虑。由于2020年美国深陷冠状病毒流行和经济危机中,发布该行政令加速太空资源的开发可使民众的注意力转移至太空探索领域,提振民众的士气。其实就目前的技术而言,太空资源开发的经济效益比较低,其政治公关作用明显强于经济或商业价值。
2 美国加速争夺太空资源主要动向
立法推动太空资源开发
1)颁布法案,鼓励太空资源开发利用。2015年11月,美国国会通过《商业航天发射竞争力法》[3],首次明确提出在符合太空法前提下,美国公民将拥有从小行星等星体获取资源的所有权,包括占有、拥有、运输、使用和出售权利。该法案为美国私营企业和个人进行月球及行星资源开发提供了法律依据,使美国成为世界上首个明确认可私人拥有月球及其他天体上资源的国家。
由于《商业航天发射竞争力法》对于美国遵循哪些国际法没有明确定义,因此在实际操作中还存在一定的不确定性,不利于商业及个人开采太空资源。为此,特朗普签署《鼓励国际社会支持太空资源回收和利用》行政令,主要内容包括:一是美国公民有权开发太空资源。外层太空只是人类活动中法律和物理上独特的领域,美国并不将其视为全球公域。因此美国公民有权根据适用法律从事商业太空探索活动,有权开采与利用外层太空的资源。鼓励国际社会支持政府和私人对外层太空资源的开采与利用是美国的政策。二是美国不承认《关于各国在月球和其他天体上活动的协定》(简称《月球协定》)。美国不是《月球协定》的缔约国,也不认为《月球协定》可促进商业参与月球、火星或其他天体的长期探索。因此,美国反对任何国家或国际组织试图将《月球协定》作为国际法的任何尝试。三是美国寻求缔结开发太空资源的国际双边或多边协议。美国国务院应与商务部、交通运输部、NASA等部门合作,寻求与其他国家就开采与利用太空资源的安全和可持续运营进行双边或多边谈判,鼓励国际社会支持政府和私人开采与利用外层太空资源,国务院应发布行政令进一步明确美国政府对于太空资源开发的立场,为商业机构进行太空资源的开发扫清政策上的不确定性,这将大大推动美国商业太空资源开发的飞速发展。
2)制定国际协定,打造太空资源开发联盟。美国公开发布有关月球资源开发的《阿尔忒弥斯协定》(Artemis Accords),提出新的国际框架,使得商业公司可享有太空资源开发的一切权益;同时还提出将在未来的月球基地周围建立“安全区”,以防止潜在对手破坏或干扰。目前,英国、意大利、加拿大、日本等这些美国传统盟国已经加入该协定。
政商协同推动太空资源开发
1)政府主导加速推进月球及小行星开发。2020年4月2日,NASA发布《月球持续探索与开发计划》[4],提出美国将加速实施“阿尔忒弥斯”登月计划,2024年将再次实现载人登月,随后将在月球南极建设“阿尔忒弥斯营地”,开展月球资源开采和原位资源利用,支持长期经济与科技活动,为21世纪30年代首次载人登陆火星奠定基础。2020年9月,NASA又发布“阿尔忒弥斯计划”的最新大纲[5],强调将在未来5年投资280亿美元用于实现载人登月。NASA正在实施的小行星采样计划同样具有太空资源开发潜力。2020年11月,“奥西里斯-雷克斯”(OSIRIS-REx)小行星探测器在距离地球2.3亿千米的贝努小行星表面采样,不仅可进行科学研究,还有助于分析小行星矿产资源,为规划未来太空资源开发创造条件。
2)扶持商业公司发展太空资源开发技术。NASA已将载人登月及月球轨道空间站建设等大量工作交由商业公司完成,极大促进了商业太空资源开发技术的发展。在NASA扶持下,以太空探索技术公司(SpaceX)和蓝色起源公司(Blue Origin)为代表的商业航天公司加快实施“载人登月着陆器”“月球基地”“殖民火星”等计划,有望在未来10年内实现月球资源的开发。
提升军力保障美国太空资源开发
打造强大的天军,不但能抢占太空战略制高点,还可为太空资源开发提供强力保障。美国太空司令部于2019年成立后,明确其作为战区司令部,辖区范围覆盖海拔100千米以上的所有区域,不仅包括传统的近地球轨道与地球同步轨道,还拓展到地月空间及更远深空。时任太空司令部司令约翰·雷蒙德公开宣称将确保NASA的“太空行动自由”,以便NASA可以安全返回月球并实现人类对火星的探索。在部队建设上,成立太空作战司令部、太空系统司令部、太空训练与战备司令部等机构,统管太空作战、装备发展与训练教育。在作战理论上,加速制定新型太空作战概念与条令,明确定义太空领域的各种军事作战行动。在装备发展上,积极推进“下一代太空架构”发展,构建由千颗卫星组成的、集战术天基信息支援与攻防于一体的下一代太空体系;同时大力发展地月空间作战技术,研发核热推进火箭与地月空间机动飞行器,在地月轨道部署态势感知卫星,并启动量子太空传感器项目,发展地月空间的导航技术。
3 对于国际太空安全的主要影响
美国加速争夺太空资源不仅有可能因抢占太空资源而引发国际太空冲突,而且以开发太空资源为名研发的太空攻防技术更是直接威胁国际太空的安全。
现行国际空间法受到严重冲击,有利于美国掌控太空资源开发话语权
美国先后发布《商业航天发射竞争力法》和《鼓励国际社会支持太空资源回收和利用》行政令,不承认《月球协定》,单方面宣布美国有权开发月球及其他星体的太空资源,以国内法代替国际条约。美国提出月球“安全区”概念,变相申明对月球基地的所有权,破坏了《关于各国探索和利用包括月球和其他天体的外层空间活动所应遵守原则的条约》(简称《外空条约》)“各国不得使用、占领或以其他任何方式将外层空间(包括月球与其他天体在内)据为己有”的规定,对国际空间法体系将造成实质性破坏。美国通过推动制定《阿尔忒弥斯协定》,意在打造美国主导的月球开发联盟,通过联盟主导国际太空资源开发,防止潜在竞争对手的威胁。
太空资源争夺日益加剧,可能成为未来太空冲突导火索
太空蕴藏着丰富的能源和矿产资源。月壤中富含的氦-3元素是一种高效安全的核聚变发电燃料,其储量高达100~500万吨,可满足人类社会近万年的能源需求。太空中很多行星蕴藏着大量的矿产资源,有些小行星本身就由大量的金属元素组成。太空矿产资源将可能与频率、轨位资源一样,成为未来大国竞争的重要战略资源。美国的“太空圈地”运动将使月球开发陷入“先占先得”的境地,凭借其技术与先发优势,抢占重要资源点与关键位置,使“后来者”无利可图或是付出更大代价。特别是月球基地“安全区”概念将使美国及其盟国的月球基地成为事实上的“国家领土”,为其提供包括军事手段在内的保护就变得“顺理成章”,对月球资源的争夺可能成为引发军事冲突的新诱因。
太空博弈向地月空间拓展,成为新的太空战略制高点
当前,绝大多数航天器的活动范围都在距地球表面约3.6万千米的地球同步轨道以内。与之相比,进入地月轨道的航天器站位更高、视野更宽、隐藏更深,具有显著的战略优势,地月轨道正在成为航天大国太空博弈新的“竞技场”。美国综合利用其政治、经济和科技优势,瞄准地月空间,率先启动太空资源开发利用,获得经济利益是其目的之一,但更重要的战略考量是服务其国家安全利益,即试图掌控新的战略制高点,形成对中俄的战略威慑与现实威胁。
在地月空间部署航天器,不仅可免遭现有绝大部分反卫武器的威胁,还能够监控从低地球轨道到地球同步轨道的所有在轨航天器;地日/地月拉格朗日引力平衡点适合部署长寿命航天器(这类航天器只需消耗极少的推进剂就可长期在轨运行),可作为稳定的信息获取、传输、分发平台;美军计划在拉格朗日引力平衡点部署太空指控系统,指挥地月空间机动飞行器实施天对地或天对天打击。可以预见,地月空间的争夺将越来越激烈。
牵引太空攻防技术发展,对太空安全构成严峻挑战
太空资源开采涉及发射、太空运输、精确自主导航、目标识别、非合作目标抓取等技术,这些技术既可以用于太空资源开采,也可用于对潜在对手的太空资产实施攻击,具有显著的军民两用性。一是促进探测识别技术发展,强化太空态势感知。通过外空资源开发,可实现深空天基探测器的部署,将大幅提升美国太空目标态势感知能力,为太空攻防对抗提供有力情报信息支撑。二是拓展太空攻防应用手段,增强对抗能力。利用小行星探测技术,可能发展出多种太空攻防对抗手段。如:控制小行星(或陨石)实施对地打击、直接抓捕敌方卫星并强制离轨、利用陨石或太空碎片布置在重点轨道位置实施封锁与占位等。三是演练外太空操控技术,储备太空攻防能力。由于太空攻防的政治敏感性和太空操控技术的复杂性,美国通过发展太空资源开采技术,可演练外太空的各类操控技术,包括深空非合作目标探测、长时间大范围轨道机动、深空通信、非合作目标柔性抓捕等。这将为美国后续开展太空攻防对抗,掌控深空作战优势奠定坚实的技术基础,将对国际太空安全构成严峻挑战。