美国地月空间战略的发展态势与分析

李扬 徐海玲（航天工程大学）

地月空间正在成为人类拓展活动领域的新目标。面对世界格局变化所带来的政治、经济和军事挑战，作为太空先行者的美国快速将地月空间概念整合到国家太空战略中，确保美国在太空的卓越地位。在这个新时代，美国的地月空间战略不再像过去那样会以某个单一事件告终，而是“与国家持久利益相一致、经济上可负担且技术上可行的可持续战略”。该战略的目的是实现近地轨道的商业化、返回月球实现长期驻留以及利用探索和开发月球的经验和资源将人类的存在扩展到火星，并为保护美国就此所做的技术投资和不断延伸的国家经济利益做好外交和军事准备。2021 年6 月，美国空军研究实验室发布的《地月空间入门》指明，美国军事部门的利益保护范围将伴随美国公共和私营部门的事业范围，从地球同步轨道向外拓展到大约43.8 万千米甚至更远处，相当于地球同步轨道半径的10 倍左右。当前，美国采取了囊括其外交、国防、商务、交通、能源以及国土安全部门的全政府路径来发展并支持其地月空间战略。美国谋求太空霸权已经翻开新篇章，从占据近地空间绝对优势迈向抢占地月空间。

1 地月空间的战略意义

地月空间是人类生存和发展的新支点

地球有限的环境资源承载能力是全球性问题的根源之一，地月空间的开发将为人类过剩产能提供新的释放空间。月球表面积为3790 万平方千米，为中国国土面积的3.95 倍；火星表面积为14479.85 万平方千米，相当于地球陆地总面积；主带小行星潜在的可居住总面积约为地球的100 倍。同时，包括月球以及近地小行星在内的天体上可利用的自然资源比地球资源种类更丰富且存量更大。这意味着地月空间中的天体能成为除地球外维持人类生存居住和经济生活的新永久基地。另外，地月空间有围绕地球和月球两个天体引力中心的近地轨道、近月轨道、地月转移轨道以及远距离逆行轨道，还有围绕虚拟平动点的晕轨道、近直线轨道等，为地月空间飞行器提供了转移和驻留所需的丰富轨道类型。这意味着地月空间可以建成天地往返的高效运输网络以及“物流中心”，以便充分调动地月空间的多样化自然资源，为地球表面的消费者提供产品和服务，同时又支持人类向更遥远的宇宙空间拓展存在。

随着航天技术和太空工业化进程的发展，由近地空间、月球空间和地月转移空间构成的地月空间将成为人类在地球与深空之间活动的关键连接点，支撑未来人类生存和发展迈向太阳系。

地月空间是大国太空竞争的新焦点

美国认为，太空领域的开发正推动美国国家安全和经济战略的深刻变化。太空资源的巨大经济潜力既提供了延长美国主导期间的机会，也给对手提供了结束美国战略领导权时代的机会。要保证在太空的行动自由，就需要国家做出优先努力，通过思考遥远未来调整当前思维，并加速有效规划面向地月空间的持续行动，从而超越地月空间的主要竞争对手。这种观念在中美战略竞争加深的背景下不断强化，推动美国航天界深入考虑美国在地球静止轨道之外面临的新挑战和威胁。为此，美国提出了重返月球、载人小行星探测、载人火星探测等航天活动发展方向。与此同时，面临经济困难的俄罗斯仍在最近的太空发展计划中决定，2036～2040 年要率先在月球完成太空基地的部署工作。中国、日本以及欧洲等国家和地区的航天机构都宣布要在月球建立永久性人类前哨。鉴于过去对月球的探索以及当前战略，印度也将成为地月空间力量竞争的关键参与者。

随着具备登月能力的航天国家越来越多以及地缘政治思维的延伸，大国对地月空间主导权以及地外天体资源的争夺正在变成一种新现实。

地月空间是军事力量获取优势的新起点

由于外空军备控制和裁军力度减弱以及外层空间条约制度衰落，太空场域军事化和武器化进一步加剧。在空间结构上，地月空间为军事行动提供了距离地球更高的战略位置。同时，月球轨道可以容纳在地月空间完成军事任务所需的基础设施。在月球轨道上的一颗卫星可以提供地球和月球远端之间的定期通信，一个月球卫星星座就可以提供横跨月球表面的精确导航以及持续的通信或全面的月球监视。地月系统中的引力平衡点（或称“拉格朗日点”）能提供对月球和地球的清晰观测，还有着轨道保持能耗低的优越性。利用拉格朗日点动力学的轨道，对于通信系统、空间碎片识别和月球勘测都被认为是极为有利的。月球过境轨道则有助于监测卫星更好地观察地球同步轨道和月球之间的活动。从天缘政治学有关制天权的观点出发，通过发展控制地月空间的太空技术和能力，将使国家获得超越近地空间制天权的优势，进一步为地球表面以及延伸至太空的军事行动提供无可比拟的信息支援和火力支持。

随着大国之间全面竞争日益激烈，占据地月空间最具战略价值的位置并部署足够的基础设施，将有助于国家获得军事力量优势，以应对未来来自地球并可能延伸到太空的冲突。

2 美国发展地月空间战略的新进程

美国政府决策层早在2006 年就已经意识到地月空间的多用途基础设施是雄心勃勃的太空探索和开发长期方案的先决条件。特朗普任期时，美国开启了塑造其地月空间战略的新进程。

法律政策铺路

2020 年7 月，美国国家太空委员会（NSC）发布《深空探索与开发的新时代》蓝皮书，描绘了一幅充满雄心的战略愿景：利用地球轨道环境、月球表面和月球资源以及地月空间发展关键技术、操作能力和商业太空经济的活动，为人类在月球、火星和其他地方的可持续生存提供必要条件。

为确保太空资源的获取能够支撑太空制造市场的建立和太空栖息地的设立，特朗普于2020 年4 月发布《关于促进对回收和利用太空资源的国际支持的行政命令》。该命令力图消除《关于各国在月球和其他天体上活动的协定》引发的对太空资源所有权的公众疑虑，激励美国商业实体参与重振美国月球探索项目的积极性。随后，美国国家航空航天局（NASA）发布了一则关于向美国境内外私人（实体）购买月球土壤的公告，推动此项总统命令的实际执行。为建立常态化的月球驻留机制，美国政府从2020 年10 月起分别与20 个国家签署了《关于为和平目的在月球、火星、彗星和小行星的民用探索和利用方面开展合作之原则的阿尔忒弥斯协议》（简称“阿尔忒弥斯协议”）。该协定勾勒了探索月球的原则，旨在确定地外天体资源的所有权归属，保护美国早期探索月球所占据的先机不丧失，确保未来建立的月球基地在“安全区”的防护下免受干扰和破坏。这一双边协议网络凝聚了关于地月空间活动的国际共识，并形成在地月空间领域对抗中国和俄罗斯的话语权工具。美国政府机构之间还通过签订部门合作协议来协调彼此在推行国家地月空间战略进程中的努力。2020 年9 月和10 月，NASA 分别与美国天军以及能源部签署谅解备忘录，确立了有利于深空探测、科学发现和安全的新型合作关系。

通过国内立法、政府机构间的合作协议以及国家间双边协议，美国政府为开展永久性、可持续、有目的且能创造价值的地月空间活动营造了国内和国际的良好制度环境。

科学技术引领

美国于2019 年宣布并要求NASA 执行重返月球的“阿尔忒弥斯”计划，意图依托该计划探索先进的新技术，激励新一代的科学、技术、工程和数学目标，从而实现在月球上建立可供人类生活的区域，获得地月空间的战略领导权，并形成探索和登陆火星的完善技术能力。“阿尔忒弥斯”计划包含“猎户座”（Orion）飞船、“太空发射系统”（SLS）火箭、“门户”（Gateway）月球轨道空间站以及月面着陆系统的研发和制造。依托这四大利器，美国将实现无人和载人环月飞行、月球着陆以及月球长期驻留。

NASA 设立空间技术任务理事会，专门负责引导和投资跨领域以及变革性空间技术的开发，从而驱动未来的探索任务成为可能。空间技术任务理事会专注于先进技术和测试月球上的新能力，并通过运营诸多不同类型的资金项目吸引和激励成千上万的企业家、研究人员和创新者，在NASA 相关中心、大学和国家实验室进行空间技术的研发，致力于应对美国面临的最严峻挑战。2020 年7 月，该理事会发布“月球表面技术研究机会”公告，目标是加快突破性技术的开发，支持月球资源的就地利用。

美国政府以“阿尔忒弥斯”计划为核心，加大对相关科学创新所需的资金支持，并借助充满活力的民商航天企业技术能力，驱动美国国家利益延伸至地月空间。

空间意识拓展

美国国家太空委员会的《深空探索与开发的新时代》蓝皮书强调，“月球不仅是一个物理意义上的目的地，它本质上是人类的第八个大陆”。该份政府文件明确将地月空间嵌入美国国家利益和美式价值观的空间版图中，促使人们在观念层面认识到新时代的太空探索和发展战略需要将美国的存在从近地轨道推到月球，并最终延伸到火星和火星以外的深空。同时，美国国防创新小组、空军研究实验室和美国天军自2020 年起持续发布年度报告《美国航天工业基础状况》，展示了美国政府为推广“地月空间经济”发展所采取的核心行动。2021 年1 月，美国《天军期刊》刊出系列文章，共同强调战略家和决策者在制定未来太空力量作战相关概念时，必须顾及美国在地球静止轨道以外的利益，而美国军事太空部队现在必须做好准备，通过发展早期太空安全概念和为太空安全进行技术投资，捍卫美国的经济利益。

美国航天领域的重要智库自2018 年起也不断通过有关研究报告，积极推动人们理解地月空间对美国政治、经济和安全的战略意义。美国的科研机构自2020 年发起年度地月空间安全会议，向更广大的社会公众渲染地月空间正在成为美国科学和安全事务中的关键部分。

美国政府行政部门、军事部门、工业界以及学术界发挥着各自的角色功能，共同强化美国社会对地月空间的领域意识，确保美国的价值观顺利拓展至地月空间。

3 美国军事部门投入地月空间的总体情况

军事太空力量必须与其他国家权力工具相协调，以期保护、捍卫和维护美国在地月空间的战略利益。美国军事部门对此已经形成清晰的认识，并开展了必要的准备工作，确保太空部队有能力在地球同步轨道以外开展此类行动。

为保持太空军事优势设计太空威慑架构

面对航天国家在地月空间的活动愈加频繁且探索范围不断扩展的情况，美军认为需要构建覆盖地月空间的态势感知能力来增强对敌方攻击的威慑能力。

2019 年7 月1 日，美国防部太空发展局发布该局自正式成立以来的第一份信息征询书“下一代太空体系架构”，以应对当前和未来太空领域的威胁和挑战。该架构由包括太空传输层、跟踪层、看护层、威慑层、导航层、作战管理层在内的7 个功能层组合而成。其中，威慑层的目标是提供地月空间范围的空间目标态势感知与快速进出和机动，从而应对太空攻防提出的挑战。通过寄宿在拉格朗日点或者快速地月部署，形成对整个地月空间的太空域感知能力，以期更有效地探测和跟踪太空物体，威慑对手并保护自己的卫星不受攻击。由此，美国太空部队的作战范围从低轨道、地球静止轨道扩大到更高更远的地月空间。

2020 年11 月，《太空作战司令部规划指南》发布并明确了未来太空部队将集中形成对地月甚至更远空间的“轨道战”能力。

为把控信息主导权强化态势感知能力

持续、敏感、及时、准确的地月空间态势感知是把控月球信息优势的关键推动力，支撑着美国未来的太空安全和经济竞争力。

美国空军研究实验室设计了一个概念化的地月空间态势感知架构，用于从地球静止轨道到月球表面进行广域搜索、探测和轨道容量确定，其中包括了1号和2 号拉格朗日点之间的“地月空间高速公路巡逻系统”项目。同时，美国天军使用各种雷达和光学望远镜监视敌方卫星以及跟踪接近地球的小行星。2020 年5 月，美国天军在澳大利亚部署新太空监视望远镜，开始运行NASA 指定的小行星跟踪算法。美国天军与空军研究实验室合作推进的“国防深空哨兵”项目设计了1 颗具有高机动性的探路者试验卫星来开展态势感知、交会或接近操作以及空间物体移除与回收等活动，目的是识别和响应深空潜在威胁、提供地月空间态势感知和月球成像。此外，天军还为空军研究实验室在地月空间作战和态势感知方面的战争技术项目提供了经费支持。

为提升后勤支持更新推进和发射项目

快速机动是美国军事部门在陆地、海上和空中作战的核心原则。由于目前的电力和化学空间推进系统分别在推力重量和推进效率方面存在缺陷，在太空领域的快速机动一直存在挑战。

当前，美国国防部高级研究计划局（DAPRA）启动了“敏捷地月操作演示火箭”（DRACO）项目，目标是在2025 年在近地轨道上演示一个核热推进系统，拟实现类似于空间化学推进的高推重比和接近电力系统的高推进效率。该项目有助于实现航天器在地月空间长距离快速飞行。美国天军高度关注未来地球同步轨道之外的航天发射，并追加经费支持以巩固潜在的下一代发射能力——包括将国防部的有效载荷送入月球附近的地月轨道。通过持续的研究、开发、测试和评估计划，天军推动制定国家安全太空发射项目的下一代发射服务采购战略，激励和利用行业创新，加速可转换商业太空准入、机动和物流技术的发展。

为强化太空意识加速人才培养和教育

美国天军认识到，发展和整合太空专业人员将是作战的基础，必须确保作战人员做好准备，在拥挤且竞争激烈的太空领域战胜威胁。

美国天军条令中的首份顶层出版物《天权：天军的理论》提出了为打造一支“小而精”的专业化太空力量而开展人才培养的总体原则，并强调太空部队必须根据要实现的政治目标及所处的社会环境来研究战争技艺。2020 年11 月发布的《天军作战部长规划指南》进一步提出，与其他领域的战争相比，太空领域的战争性质独特，需要受过太空领域专业教育、训练和有经验的作战专业骨干人员。美国空军实验室于2021 年6 月发布《地月空间入门》报告，开始向美国军事太空专业人员输出地月空间物理特性、动力学描述以及航天器操作知识，目的是使其熟悉地月空间并建立对这一复杂环境的基本理解。可见，美军响应其使命号召，逐步强化军事太空专业人员的地月空间意识教育，促使其发展在地月空间活动的计划、能力、专业知识和操作概念，以便为月球及其周围空间可能变成下一个军事前沿做好准备。

4 结语

对地月空间的探索和利用将会为国家带来政治、经济和军事等多个维度的竞争优势。美国发展的全方位地月空间战略，旨在使该空间成为美国在太空保持战略领导和霸权的下一个舞台。由于有着探索地理空间的丰富历史经验，美国已经习惯于将商业利益和美式价值观拓展到其可能到达的任何新物理空间。参照过去美国海军参与将国家存在与控制拓展至领土边界之外的实践，美国太空部队试图借鉴马汉的“海权论”来塑造其参与地月空间竞争的作用方式和理念。

为了迎接更好的未来，面对当前逐渐在地月空间拉开的国家竞争序幕，首先需要拓展国家太空战略，为占据地月空间竞争优势提供顶层设计。这要求太空领域专业人员的思维模式由以“地球中心”转向关注“地月空间”，制定相应的法律和政策，为开发和利用地月空间提供指引与保障。其次，需要加快科技创新步伐，为获取地月空间关键资源提供技术支撑。在此过程中，有必要充分发挥人工智能等自主技术的优势，以在轨服务、地月和深空载人探测需求为牵引，开发和验证新型推进、在轨制造等关键能力，为地月空间资源获取奠定坚实基础。最后，需要加速商业力量的发展，为建设“地月空间经济圈”提供持久动力。为此，要充分利用私营企业的多样化投资与灵活的发展模式，降低地月空间基础设施所需有关系统的开发及运营成本，打开向地月空间拓展商业利益的新局面。