● 文 | 中國(guó)國(guó)防科技信息中心 方勇

2017年，世界主要國(guó)家和地區(qū)為應(yīng)對(duì)空間安全新挑戰(zhàn)，積極調(diào)整航天發(fā)展戰(zhàn)略，著力提升進(jìn)入空間、利用空間和控制空間能力，航天前沿技術(shù)不斷取得新突破。

一、若干重要進(jìn)展

1.戰(zhàn)略與政策

（1）美國(guó)重建國(guó)家航天委員會(huì)

6月30日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普發(fā)布行政令，要求重建國(guó)家航天委員會(huì)。美國(guó)曾分別于1958—1973年及1989—1993年設(shè)立國(guó)家航天委員會(huì)。此次時(shí)隔24年后，再次設(shè)立國(guó)家航天委員會(huì)，是美國(guó)航天體制調(diào)整改革的一項(xiàng)重大舉措。此次重組的國(guó)家航天委員會(huì)主席由副總統(tǒng)彭斯擔(dān)任。委員會(huì)的主要職責(zé)包括：一是制定統(tǒng)一的國(guó)家航天戰(zhàn)略和政策，對(duì)國(guó)家航天活動(dòng)實(shí)施頂層牽引，確保軍民商航天發(fā)展與國(guó)家總體戰(zhàn)略和目標(biāo)一致；二是監(jiān)督協(xié)調(diào)國(guó)家航天政策的實(shí)施；三是協(xié)調(diào)航天重大事務(wù)，促進(jìn)軍、民、商航天管理部門(mén)的密切合作與協(xié)同，解決政府機(jī)構(gòu)在航天領(lǐng)域的重大政策分歧。美國(guó)重組國(guó)家航天委員會(huì)，將軍民商航天活動(dòng)統(tǒng)管提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，通過(guò)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)政策規(guī)劃、合理調(diào)配資源，將確保美國(guó)在航天領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。

（2）美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署首份航天政策指令

12月11日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署其上任后首個(gè)“航天政策指令”，正式提出將重返月球確定為美國(guó)國(guó)家航天目標(biāo)，指示美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）廣泛聯(lián)合商業(yè)和國(guó)際力量實(shí)施載人重返月球，以及后續(xù)火星及以遠(yuǎn)探索活動(dòng)。特朗普政府雖尚未公布“重返月球”計(jì)劃的具體預(yù)算和時(shí)間安排，但大致上仍將以地月空間作為跳板，更務(wù)實(shí)聚焦深空之門(mén)月球軌道空間站等載人地月空間探測(cè)活動(dòng)，以滿(mǎn)足未來(lái)載人探索火星的遠(yuǎn)景目標(biāo)?？傮w來(lái)看，與奧巴馬取消的旨在重返月球的“星座計(jì)劃”相比，此次“重返月球”計(jì)劃具備較好的科學(xué)技術(shù)條件，更加切實(shí)可行。美國(guó)有望通過(guò)牽頭實(shí)施該計(jì)劃，打造以美國(guó)為首的國(guó)際登月聯(lián)盟，繼續(xù)保持太空探索的領(lǐng)導(dǎo)地位。

▲ 美國(guó)重建國(guó)家航天委員會(huì)

（3）英國(guó)航天局發(fā)布《2017—2018年發(fā)展計(jì)劃》

8月24日，英國(guó)航天局發(fā)布《2017—2018年發(fā)展計(jì)劃》，突出強(qiáng)調(diào)國(guó)家航天政策原則、未來(lái)兩年行動(dòng)計(jì)劃以及優(yōu)先發(fā)展事項(xiàng)。發(fā)展計(jì)劃明確了英國(guó)航天發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域：一是發(fā)布航天增長(zhǎng)戰(zhàn)略，確定如何實(shí)現(xiàn)國(guó)家航天政策目標(biāo)，并將充分吸收工業(yè)界意見(jiàn)建議；二是調(diào)整航天局管理制度，在保護(hù)太空環(huán)境、規(guī)避政府管理風(fēng)險(xiǎn)前提下，推動(dòng)航天工業(yè)穩(wěn)定、快速、可持續(xù)發(fā)展；三是發(fā)布小衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃，推動(dòng)英國(guó)商業(yè)航天發(fā)展；四是加強(qiáng)對(duì)英國(guó)政府重大民用航天科學(xué)、創(chuàng)新和研發(fā)計(jì)劃實(shí)施過(guò)程的監(jiān)管。

2.進(jìn)入空間

（1）美國(guó)Space X公司實(shí)現(xiàn)火箭一子級(jí)和“龍”飛船復(fù)用

3月31日，美國(guó)太空探索技術(shù)（Space X）公司利用獵鷹9號(hào)火箭將歐洲通信衛(wèi)星-10送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。此次發(fā)射中，獵鷹9號(hào)火箭使用了2016年4月回收的火箭一子級(jí)，并再次成功回收。這是人類(lèi)首次使用回收的“二手”火箭子級(jí)發(fā)射衛(wèi)星，也使獵鷹9號(hào)火箭成為全球第一種可重復(fù)使用的軌道任務(wù)火箭。

6月4日，Space X公司獵鷹9號(hào)火箭搭載“龍”飛船發(fā)射。此次任務(wù)所用“龍”飛船的增壓艙曾在2014年9月執(zhí)行過(guò)國(guó)際空間站（ISS）貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)，這是人類(lèi)歷史上首次實(shí)現(xiàn)飛船的重復(fù)使用。

12月15日，Space X的“二手”獵鷹9號(hào)火箭將“龍”飛船送入太空，執(zhí)行為ISS運(yùn)輸物資的任務(wù)。此次發(fā)射的火箭和飛船都屬于二次利用。Space X此前從未同時(shí)發(fā)射過(guò)“二手”火箭和飛船，也從未用“二手”火箭執(zhí)行過(guò)NASA的物資運(yùn)輸任務(wù)。但同此前的多次發(fā)射一樣，Space X成功將其一級(jí)火箭回收。這將為Space X公司降低太空貨運(yùn)成本、發(fā)展可重復(fù)使用載人飛船以及開(kāi)展深空探索任務(wù)提供重要技術(shù)支撐。

（2）印度進(jìn)行“一箭104星”發(fā)射

2月，印度的極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭（PSLV）搭載104顆衛(wèi)星從薩提斯達(dá)瓦航天中心發(fā)射，打破俄羅斯第聶伯火箭“一箭37星”發(fā)射紀(jì)錄，創(chuàng)下運(yùn)載火箭單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量世界記錄。此次發(fā)射中，印度引進(jìn)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)化多星分配器，解決了百顆納衛(wèi)星與火箭的接口適配問(wèn)題，同時(shí)還提升了上面級(jí)星箭分離和調(diào)姿控制能力，確保每顆衛(wèi)星獨(dú)立分離、有序入軌，標(biāo)志著印度在多衛(wèi)星集成、星箭分離等關(guān)鍵技術(shù)方面已漸趨成熟。印度利用極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭低價(jià)格、高可靠、可“一箭多星”發(fā)射的特點(diǎn)，快速拓展微納衛(wèi)星商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)業(yè)務(wù)，有望進(jìn)一步提升商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的份額。

（3）美國(guó)首次公開(kāi)展示可發(fā)射衛(wèi)星的巨型運(yùn)載機(jī)

5月31日，美國(guó)平流層發(fā)射系統(tǒng)公司首次公開(kāi)展示正在研制的可發(fā)射衛(wèi)星的巨型運(yùn)載機(jī)——平流層發(fā)射飛機(jī)。該機(jī)將攜載飛馬座—X L火箭，火箭將在空中點(diǎn)火并發(fā)射中型有效載荷至太空。平流層發(fā)射飛機(jī)是世界上最大的飛機(jī)，裝有6臺(tái)波音747客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，翼展超過(guò)117m。有望在一次飛行中發(fā)射多達(dá)3枚火箭?？蓴y帶運(yùn)載火箭至適宜空域執(zhí)行任務(wù)，擺脫氣象及其他因素對(duì)發(fā)射場(chǎng)的影響。平流層發(fā)射飛機(jī)采用的技術(shù)方案可增加小衛(wèi)星發(fā)射的靈活性，契合美國(guó)國(guó)防部快速響應(yīng)需求。

▲ 美國(guó)平流層發(fā)射飛機(jī)

3.利用空間

（1）美國(guó)陸軍部署紅隼眼IIM偵察納衛(wèi)星

10月24日，美國(guó)陸軍從ISS部署一顆紅隼眼IIM偵察納衛(wèi)星。該衛(wèi)星質(zhì)量約50kg，預(yù)計(jì)在軌壽命1年；星上主要載荷是商業(yè)現(xiàn)貨的中分辨率光電相機(jī)，采用聚焦模式時(shí)分辨率為1.5m，成像區(qū)域3km×5km。紅隼眼IIM最主要的特點(diǎn)：一是低成本。該衛(wèi)星成本僅為200萬(wàn)美元，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的大型偵察衛(wèi)星造價(jià)低廉。二是快速響應(yīng)。原來(lái)地面士兵需要至少數(shù)小時(shí)、數(shù)周甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能獲得所需要衛(wèi)星圖像；而現(xiàn)在地面士兵可利用筆記本電腦直接指揮和控制紅隼眼IIM衛(wèi)星，可在幾分鐘內(nèi)獲得所需要的衛(wèi)星圖像。未來(lái)美軍計(jì)劃構(gòu)建紅隼眼IIM納衛(wèi)星星座，可使前線作戰(zhàn)人員通過(guò)手持式設(shè)備或筆記本電腦獲取持續(xù)的情報(bào)監(jiān)視偵察數(shù)據(jù)，大幅提高戰(zhàn)場(chǎng)士兵的態(tài)勢(shì)感知能力。

▲ 美國(guó)紅隼眼IIM納衛(wèi)星

（2）美國(guó)部署新一代氣象衛(wèi)星

11月18日，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）新一代氣象衛(wèi)星——“聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”（JPSS）首顆衛(wèi)星JPSS-1發(fā)射升空。JPSS系統(tǒng)包括4顆衛(wèi)星，另外3顆衛(wèi)星JPSS-2、JPSS-3和JPSS-4將分別于2021年、2026年和2031年發(fā)射。

JPSS-1衛(wèi)星裝載有多種先進(jìn)儀器，包括微波探測(cè)儀、可見(jiàn)光紅外成像輻射儀套件、交叉跟蹤紅外探測(cè)器、臭氧監(jiān)測(cè)和廓線裝置以及云與地球輻射能量系統(tǒng)等。JPSS-1衛(wèi)星正式運(yùn)行后，將每天繞地球飛行14圈，搜集地球大氣、陸地和海洋的各種信息。衛(wèi)星數(shù)據(jù)將支持各領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用，包括天氣分析和預(yù)報(bào)、氣候研究和預(yù)報(bào)、全球海平面溫度測(cè)量、大氣溫度和濕度探測(cè)、海洋動(dòng)態(tài)研究、火山噴發(fā)觀測(cè)、森林火災(zāi)探測(cè)、全球植被分析、搜救工作等。該衛(wèi)星將顯著提升天氣預(yù)報(bào)的精確度，有望提前7天預(yù)報(bào)極端天氣事件，并為中期預(yù)報(bào)奠定基礎(chǔ)。

（3）中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)部署首顆自主研制的衛(wèi)星

8月25日，臺(tái)灣地區(qū)福衛(wèi)五號(hào)光學(xué)遙感衛(wèi)星成功發(fā)射，取代已退役的福衛(wèi)二號(hào)（中華衛(wèi)星二號(hào)）衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量約530kg，攜帶主有效載荷為遙感相機(jī)，次有效載荷為先進(jìn)電離層探測(cè)器，全色分辨率2m，多光譜分辨率4m。此前臺(tái)灣地區(qū)已部署的衛(wèi)星均與美國(guó)聯(lián)合研制，福衛(wèi)五號(hào)是臺(tái)灣地區(qū)自主研制的首顆衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)、關(guān)鍵部件生產(chǎn)以及總裝測(cè)試的重大突破，但性能與美歐成熟產(chǎn)品存在一定差距，且部分分系統(tǒng)及關(guān)鍵器件由境外企業(yè)提供。衛(wèi)星在軌測(cè)試期間出現(xiàn)成像模糊問(wèn)題，表明其平臺(tái)及成像載荷研制能力仍有待提升。

▲ 美國(guó)“聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)”氣象衛(wèi)星

（4）日本首顆軍用通信衛(wèi)星發(fā)射升空

1月24日，日本發(fā)射首顆軍事通信衛(wèi)星——X頻段防衛(wèi)通信衛(wèi)星（DSN-2，也稱(chēng)“煌-2”）。該衛(wèi)星攜帶X頻段通信有效載荷，用于中繼信息并服務(wù)日本自衛(wèi)隊(duì)的指揮與控制網(wǎng)絡(luò)。DSN-2衛(wèi)星是日本防衛(wèi)省正在研發(fā)的三顆X頻段中繼衛(wèi)星之一。防衛(wèi)通信衛(wèi)星星座建成后，可與分布在日本全國(guó)各地的陸、海、空自衛(wèi)隊(duì)和遠(yuǎn)離日本本土派有駐軍的各個(gè)島嶼，以及派遣到國(guó)外的維和部隊(duì)和攜帶便攜式終端的人員保持通信聯(lián)系，為其提供各種通信服務(wù)及作戰(zhàn)情報(bào)支持。

（5）日本初步建成準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

▲ 日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星

2017年，日本共發(fā)射3顆準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星，使該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到4顆，初步完成該系統(tǒng)組網(wǎng)部署。該系統(tǒng)現(xiàn)階段擬由4顆衛(wèi)星組網(wǎng)，其中3顆衛(wèi)星位于傾斜地球同步軌道，1顆衛(wèi)星位于地球靜止軌道。準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)旨在增強(qiáng)美GPS系統(tǒng)信號(hào)和廣播日本的導(dǎo)航信號(hào)，計(jì)劃2018年開(kāi)始提供服務(wù)。日本政府還考慮為該系統(tǒng)增加3顆衛(wèi)星，計(jì)劃2023財(cái)年建成由7顆衛(wèi)星組成的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)星座，將進(jìn)一步減少對(duì)美國(guó)GPS系統(tǒng)依賴(lài)，為實(shí)現(xiàn)獨(dú)立導(dǎo)航定位奠定基礎(chǔ)。

4.空間對(duì)抗

（1）美軍積極加強(qiáng)軍事航天力量建設(shè)

為適應(yīng)太空已成為重要作戰(zhàn)域的現(xiàn)實(shí)，美軍正采取多項(xiàng)重大舉措，積極推動(dòng)軍事航天部隊(duì)建設(shè)。

一是制定“太空作戰(zhàn)架構(gòu)”。美空軍航天司令部已制定“太空作戰(zhàn)架構(gòu)”（SWC），用于指導(dǎo)美軍未來(lái)太空力量體系發(fā)展。SWC架構(gòu)主要包括：太空體系構(gòu)想、太空作戰(zhàn)概念（涵蓋戰(zhàn)略指揮與控制、空間態(tài)勢(shì)感知及預(yù)警、一體化作戰(zhàn)概念）、太空任務(wù)部隊(duì)、彈性太空體系、體系靈活性等多個(gè)方面。

二是設(shè)立負(fù)責(zé)太空作戰(zhàn)的副參謀長(zhǎng)。美空軍計(jì)劃在空軍參謀部新設(shè)立一個(gè)負(fù)責(zé)太空事務(wù)的副參謀長(zhǎng)。該職務(wù)將由中將擔(dān)任，一方面將承擔(dān)顧問(wèn)職能，就美軍太空力量建設(shè)問(wèn)題為美空軍部長(zhǎng)和參謀長(zhǎng)提供咨詢(xún)建議；另一方面行使監(jiān)管職能，協(xié)調(diào)美軍太空力量建設(shè)，減少美軍太空力量建設(shè)存在的條塊分割，優(yōu)化決策流程，實(shí)現(xiàn)太空部隊(duì)的高效組織、訓(xùn)練和裝備配備。

三是調(diào)整空軍航天司令部司令職能?？哲姾教焖玖畈克玖顚⒓嫒螒?zhàn)略司令部下的太空聯(lián)合力量職能司令部司令，直接向戰(zhàn)略司令部匯報(bào)太空力量建設(shè)情況。其主要職責(zé)是負(fù)責(zé)太空作戰(zhàn)指揮、新型太空裝備需求制定、監(jiān)管陸軍太空與導(dǎo)彈系統(tǒng)司令部、太空作戰(zhàn)人員訓(xùn)練等。兩大司令部司令由一人兼任，將實(shí)現(xiàn)美軍太空作戰(zhàn)指揮和力量建設(shè)的集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。

（2）美軍首次開(kāi)展“太空軍旗”太空戰(zhàn)模擬演習(xí)

4月17—21日，美空軍舉行首次“太空軍旗”演習(xí)。 “太空軍旗”演習(xí)將借鑒“紅旗”軍演中戰(zhàn)斗機(jī)飛行員對(duì)抗的模式，將太空作戰(zhàn)人員分為兩隊(duì)進(jìn)行對(duì)抗，由第527太空進(jìn)攻中隊(duì)模擬敵方對(duì)美太空系統(tǒng)的攻擊，受訓(xùn)太空作戰(zhàn)人員在計(jì)算機(jī)仿真的太空作戰(zhàn)環(huán)境中訓(xùn)練和創(chuàng)新太空作戰(zhàn)技戰(zhàn)術(shù)?！疤哲娖臁毖萘?xí)是美國(guó)繼“施里弗”太空戰(zhàn)演習(xí)后開(kāi)展的新型太空戰(zhàn)演習(xí)，將進(jìn)一步豐富美國(guó)太空戰(zhàn)演練體系。

（3）美國(guó)發(fā)射ORS-5衛(wèi)星填補(bǔ)太空態(tài)勢(shì)感知能力缺口

8月25日，美國(guó)空軍使用米諾陶- 4火箭將作戰(zhàn)響應(yīng)空間-5（ORS-5）衛(wèi)星發(fā)射升空，進(jìn)入赤道上空600km左右軌道，執(zhí)行對(duì)地球同步軌道目標(biāo)掃描探測(cè)的任務(wù)。

ORS-5衛(wèi)星攜帶有光學(xué)傳感器，每天可從近地軌道向高軌道掃描探測(cè)15次。美軍現(xiàn)在使用1顆“天基太空監(jiān)視系統(tǒng)”（SBSS）衛(wèi)星和4顆“地球同步軌道太空監(jiān)視”（GSSAP）衛(wèi)星，對(duì)地球同步軌道目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。SBSS在低軌掃描高軌，GSSAP可對(duì)地球同步軌道目標(biāo)進(jìn)行巡視探測(cè)，特征描述。前者在軌壽命至2017年，后者探測(cè)范圍小，不能探測(cè)整個(gè)地球同步軌道內(nèi)的活動(dòng)。SBSS后繼星座預(yù)計(jì)2021年才能發(fā)射，ORS-5衛(wèi)星將填補(bǔ)未來(lái)數(shù)年可能出現(xiàn)的能力缺口。

5.空間探測(cè)

（1）美俄計(jì)劃聯(lián)合建造月球軌道空間站

9月27日，NASA與俄羅斯國(guó)家航天集團(tuán)公司在第68屆國(guó)際宇航大會(huì)上簽署協(xié)議，俄羅斯將加入美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)建造的月球軌道空間站——“深空之門(mén)”（DSG）計(jì)劃，為未來(lái)的月球探測(cè)、載人登陸月球、月球資源開(kāi)發(fā)及探索火星提供幫助。

根據(jù)美國(guó)提出的建設(shè)規(guī)劃，DSG各部分將從2023年開(kāi)始發(fā)射，2026年完成初步建設(shè)。DSG質(zhì)量約40t，規(guī)模將小于目前的ISS，可支持4名航天員進(jìn)駐；使用壽命數(shù)十年，能進(jìn)入不同軌道，執(zhí)行多種任務(wù)，如對(duì)月表探測(cè)、登月，還可以機(jī)動(dòng)到橢圓形月球軌道。俄羅斯參與后，可利用本國(guó)的重型運(yùn)載火箭提供貨物與人員運(yùn)輸服務(wù)，還可以提供登陸月球的著陸器系統(tǒng)。

▲ “深空之門(mén)”月球軌道空間站構(gòu)想

（2）“卡西尼”土星環(huán)繞探測(cè)器結(jié)束在軌運(yùn)行

9月15日，美國(guó)“卡西尼”土星環(huán)繞探測(cè)器按計(jì)劃墜入土星大氣，結(jié)束近20年在軌運(yùn)行。2016年底，NASA開(kāi)始設(shè)計(jì)“卡西尼”最后的運(yùn)行軌道——“環(huán)-掠軌道”，多次近距離飛越土星主環(huán)邊緣，最后俯沖進(jìn)入土星大氣；2017年9月11日，“卡西尼”在距離土衛(wèi)六119049km處飛越，受其引力影響進(jìn)入新軌道，并開(kāi)展新的探測(cè)任務(wù)；9月15日，“卡西尼”實(shí)時(shí)傳輸土星大氣原位探測(cè)數(shù)據(jù)，最終在9.4°N、53°W再入大氣層，直至失去聯(lián)系?！翱ㄎ髂帷せ莞埂笔敲绹?guó)和歐洲聯(lián)合研制的土星探測(cè)器，由NASA 負(fù)責(zé)研制“卡西尼”軌道器，歐洲航天局負(fù)責(zé)研制“惠更斯”著陸器，總經(jīng)費(fèi)32.6億美元。

6.前沿技術(shù)

（1）美國(guó)研發(fā)“膜航天器”創(chuàng)新太空碎片移除新手段

4月，美國(guó)航空航天公司提出的“膜航天器”概念獲得NASA“創(chuàng)新先進(jìn)概念”計(jì)劃資助，開(kāi)展第二階段研究，以深化概念并確定關(guān)鍵技術(shù)。“膜航天器”為邊長(zhǎng)約1m的正方形，主體結(jié)構(gòu)為聚合物薄膜，厚度不到頭發(fā)絲的一半，質(zhì)量不足50g。該航天器采用薄膜太陽(yáng)能電池供電，電池面積占航天器表面積的75%；能收縮變形，其控制系統(tǒng)采用分布式傳感器，獲取局部變形后的形狀參數(shù)；采用GPS進(jìn)行導(dǎo)航和定位?！澳ず教炱鳌笔且环N超輕超薄、可變形的新概念航天器，不僅可為太空碎片移除提供低成本解決方案，而且具有深空探測(cè)和太空攻防應(yīng)用潛力。

▲ “膜航天器”概念圖

（2）日本首次利用小型衛(wèi)星驗(yàn)證量子通信

7月11日，日本信息通信研究機(jī)構(gòu)宣布首次使用一顆名為“蘇格拉底”（SOCRATES）的超小型衛(wèi)星成功進(jìn)行量子通信實(shí)驗(yàn)，在衛(wèi)星和位于東京都小金井市的一個(gè)地面站之間成功進(jìn)行了光子單位的信息傳送。

SOCRATES衛(wèi)星質(zhì)量50kg，搭載一個(gè)質(zhì)量6kg的小型量子通信傳輸裝置，在600km高的軌道上以7km/s的速度高速移動(dòng)，并以1000萬(wàn)bit/s的速率向地面站發(fā)送光信號(hào)。地面站一邊接收一個(gè)個(gè)光子一邊將信號(hào)復(fù)原。日本信息通信研究機(jī)構(gòu)稱(chēng)，這一研究表明，原本需要大型衛(wèi)星的量子通信現(xiàn)在也可以用更低成本的小型衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使超遠(yuǎn)距離、高保密性衛(wèi)星通信網(wǎng)研究向前邁進(jìn)了一大步。

（3）美國(guó)開(kāi)發(fā)出以水為工質(zhì)的立方星推進(jìn)系統(tǒng)

8月，在NASA資助下，美國(guó)普渡大學(xué)研制出以水為工質(zhì)的微型推力器——“薄膜蒸發(fā)微機(jī)電系統(tǒng)可調(diào)陣列”（FEMTA），有望突破制約立方星廣泛應(yīng)用的姿軌控瓶頸，提升立方星執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的能力。該系統(tǒng)主要由毛細(xì)管、噴管和加熱器三部分組成。毛細(xì)管直徑約10μm，水在毛細(xì)管中的表面張力、壓強(qiáng)、溫度和毛細(xì)管直徑之間滿(mǎn)足一定的平衡關(guān)系。當(dāng)調(diào)節(jié)毛細(xì)管末端的加熱器時(shí)，水的溫度會(huì)改變，從而打破上述平衡，改變水的壓強(qiáng)并將水變成水蒸氣。

FEMTA以安全易得的水為工質(zhì)，與目前立方星可用的冷氣推力器相比，比沖高20倍，有望大幅提升立方星姿軌控能力；質(zhì)量、體積、功耗低2個(gè)數(shù)量級(jí)，可大幅減小立方星推進(jìn)系統(tǒng)質(zhì)量和體積占比，降低立方星有效載荷搭載門(mén)檻，提高立方星功能密度。水推力器有望以較低成本賦予立方星較強(qiáng)的姿軌控能力，推動(dòng)立方星實(shí)用化，提高立方星在航天裝備體系中的地位和作用。

二、重要趨勢(shì)

1.美國(guó)太空探索從低地球軌道和深空探索并舉轉(zhuǎn)向深空探索為主

奧巴馬政府于2010年提出“21世紀(jì)空間探索戰(zhàn)略”，將“開(kāi)發(fā)應(yīng)用國(guó)際空間站和積極進(jìn)行無(wú)人太空探索”作為NASA兩大基本任務(wù)。但由于預(yù)算及技術(shù)原因，“并重”的發(fā)展途徑面臨越來(lái)越大壓力，特朗普在競(jìng)選時(shí)就表示將把NASA從低地球軌道任務(wù)中解放出來(lái)，更加關(guān)注深空探索，而地球科學(xué)任務(wù)應(yīng)由其他機(jī)構(gòu)完成。NASA 在2017年5月公布了2018財(cái)年預(yù)算，相比2017財(cái)年，將地球科學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)費(fèi)削減了1.02億美元，結(jié)束了4個(gè)地球科學(xué)任務(wù)，以使NASA更加關(guān)注核心的深空探索任務(wù)。2017年3月發(fā)布的《NASA過(guò)渡授權(quán)法案》提出，將載人登陸火星及更遠(yuǎn)空間探索作為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)；10月，美國(guó)國(guó)家航天委員會(huì)宣布，美國(guó)將“重返月球”，明確將月球作為載人登陸火星及更遠(yuǎn)探測(cè)的“墊腳石”。上述動(dòng)向表明，NASA未來(lái)將重點(diǎn)開(kāi)展深空探索任務(wù)，低地球軌道探索任務(wù)將主要由商業(yè)機(jī)構(gòu)完成。

2.美國(guó)積極備戰(zhàn)太空戰(zhàn)

針對(duì)太空正在加速成為戰(zhàn)場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)，美軍采取多項(xiàng)舉措全方位備戰(zhàn)太空戰(zhàn)。在軍事航天力量建設(shè)上，美國(guó)空軍設(shè)立負(fù)責(zé)太空事務(wù)的副參謀長(zhǎng)，謀劃建設(shè)獨(dú)立的軍事航天部隊(duì)。在體系建設(shè)上，美國(guó)空軍正在制定太空作戰(zhàn)架構(gòu)，以謀劃美軍太空力量發(fā)展目標(biāo)、太空作戰(zhàn)概念、太空任務(wù)部隊(duì)、彈性太空體系、力量靈活性等多方面。在作戰(zhàn)演練方面，繼“施里弗”太空戰(zhàn)演習(xí)后，2017年美國(guó)首次開(kāi)展“太空軍旗”演習(xí)，進(jìn)一步豐富了美國(guó)太空戰(zhàn)演練體系。

3.航天領(lǐng)域國(guó)際合作日益深化

航天領(lǐng)域高投入、高風(fēng)險(xiǎn)及全球化特點(diǎn)日益凸顯，推動(dòng)航天領(lǐng)域的國(guó)際合作進(jìn)一步深化，合作形式和內(nèi)容日益多樣化。NASA與俄羅斯國(guó)家航天集團(tuán)公司簽署協(xié)議，計(jì)劃聯(lián)合建造月球軌道空間站。雙方已就月球-25、26和28探測(cè)器任務(wù)合作事宜進(jìn)行會(huì)談。美國(guó)戰(zhàn)略司令部于9月20日—29日與英、法、德、日、澳大利亞等盟國(guó)舉行第四次太空態(tài)勢(shì)感知演習(xí)“全球哨兵2017”，對(duì)盟國(guó)太空態(tài)勢(shì)感知裝備進(jìn)行一體化指揮與控制測(cè)試。

4.航天前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用速度加快

2017年，一大批航天前沿技術(shù)取得突破，推動(dòng)航天技術(shù)水平整體躍升。一是新型航天動(dòng)力技術(shù)取得新突破。美國(guó)能源部與NASA即將開(kāi)始對(duì)電功率約1k w的小型核裂變反應(yīng)堆系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，為“千瓦級(jí)動(dòng)力”核裂變反應(yīng)堆第一階段建造奠定基礎(chǔ)，未來(lái)將為深空探索提供更多技術(shù)途徑。美國(guó)開(kāi)發(fā)出以水為工質(zhì)的立方星推力器，可大幅降低立方星推進(jìn)系統(tǒng)質(zhì)量和體積占比，提高立方星功能密度。二是新概念航天器研發(fā)取得新進(jìn)展。美國(guó)航空航天公司提出的“膜航天器”概念進(jìn)入第二階段研究。三是3D打印技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)一步拓展。美國(guó)航空噴氣·洛克達(dá)因公司研制的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用3D打印技術(shù)制造噴注器組件、燃燒室以及喉管-噴管部分，大幅簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，研制生產(chǎn)時(shí)間僅7個(gè)月，制造成本也較傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)更低。從2015年至2017年底，歐洲泰雷茲-阿萊尼亞航天公司已將79個(gè)由3D打印制造的金屬結(jié)構(gòu)部件和350個(gè)聚合物管件送入太空。

[1]First Meeting of the National Space Council[OL].(2017-10-6) [2017-10-10].https://www.nasa.gov.

[2]U.S.military sleuth launched to track satellite and space debris movements[OL].(2017-08-26) [2017-08-30].https://spaceflightnow.com.

[3]Katherine Fowee.Quad-Thruster FEMTA Micropropulsion System for CubeSat 1-Axis Control[C]31st Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites,2017.

[4]Sachiko Hirota，World's first demonstration of space quantum communication using a microsatellite[OL].(2017-07-11)[2017-07-19].https://phys.org/news.

[5]USASMDC/ARSTRAT Technology Center Fact Sheet, 2010: "KESTREL EYE:Kestrel Eye Visible Imagery Microsatellite Technology Demonstration "

[6]BRANE CRAFT PROPOSAL WINS 2017NASA INNOVATIVE ADVANCED CONCEPTS PHASE II AWARD [OL].(2017-04-10)[2017-08-11].http://www.aerospace.org.

[7]Air Force launches “Space Flag”exercise inspired by IMAX-worthy Red Flag war games [OL].(2017-05-03)[2017-09-23].http://www.spacenews.com.