「独家」俄罗斯联邦民用航天发展规划研究

近年来,俄罗斯联邦(简称俄联邦)遭遇严重的经济危机,导致各种预算大幅缩减。此外,俄联邦航天事故频发,俄联邦航天领域发展速度放缓。

为振兴航天产业,保持本国航天技术处于世界领先水平,巩固航天强国地位,俄联邦在航天领域出台了许多法案并制定了一系列战略规划。

其中包括《2016-2025 年俄罗斯联邦航天规划》(简称《十年规划》), 明确指出了俄联邦航天发展的主要目标、优先方向、实施阶段和主要任务等。

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主要目标

持续发展卫星及卫星应用,以满足国家在社会经济、科学技术和国际合作等领域的需求,确保居民和领土安全,降低自然灾害及紧急情况造成的危害,有序推进载人航天工程,同时进行先进系统和技术研发,用以支撑航天活动领域国家政策的顺利实施。

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优先方向

为实现航天活动领域国家政策的主要目标,确定以下航天活动具有优先权:

1. 火箭发射;

2. 卫星及卫星应用;

3. 技术研发;

4. 国际合作;

5. 空间科学;

6. 载人航天。

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实施阶段

第一阶段(2016-2020 年):主要使用上一个规划期内研制的航天器,扩大社会经济和科研用途的在轨卫星及星座,并提早为规划中的航天综合设施建设打造关键技术、组件及专用仪器,同时进行现代化技术升级,创建世界领先的运载火箭工艺生产和试验基地。

第二阶段(2021-2025 年):对在轨卫星及星座进行维护,并对部分卫星进行更新替换,使其达到世界领先水平。同时,为2025 年后计划建造的先进航天综合设施提前打造关键技术、组件及专用仪器。

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主要任务

俄联邦民用航天发展的主要任务共涉及5个领域,即通信、对地观测、空间探测和空间科学、载人飞行以及先进技术领域。

通信领域

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俄罗斯通信卫星及应用示意图

扩大在轨通信卫星及星座,计划使在轨卫星数量从2015 年的32 颗增至2025 年的41 颗,不过目前只有17 颗获得预算拨款。

主要任务包括:打造多功能卫星中继系统;创建可以服务于16 万用户的个人移动卫星通信系统,且俄联邦境内用户平均等待时间不超过12min 等。2025 年之前,计划实现以下目标:

1. 确保总统和政府拥有完备的移动通信服务,广播电视节目覆盖俄联邦全境;

2. 确保国家权力机关部门的通知、电话和文件精神可以及时传达,并对极其重要和危险的设施进行实时监控;

3. 确保对低地球轨道卫星及“国际空间站”进行全天候中继保障,以及运载火箭和助推装置发射时遥测数据的传输;

4. 将提供直播、高清电视、宽带上网、数据传输、视频会议、部门和企业通信网络服务的通信卫星系统能力提高2.5 倍及以上。为解决北极地区远程通信保障问题,将在高椭圆轨道部署通信广播卫星。

对地观测领域

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俄罗斯对地观测卫星及应用示意图

扩大在轨对地观测卫星及星座,计划使在轨卫星数量从2015 年的8 颗增加至2025 年的23 颗,这些卫星可以降低俄联邦对国外航天信息数据的依赖性,同时履行全球水文气象观测领域的国际义务。

提升对地观测卫星及星座能力,提高地区短期天气预报的可靠性,增加对近郊和农村居民点建筑情况、道路建设、周边森林情况(燃烧、砍伐等)数据的获取频率。

此外,对地观测卫星及星座综合系统可以用来创建自然资源资料汇编、确定突发事件的地点和范围、监测北极冰川情况。“国际卫星搜救系统”主要用于灾害预警和无线电浮标定位。为履行俄联邦在该系统中承担的国际义务,计划在流星- M 水文气象保障卫星上安装“国际搜救卫星系统”专用设备。

在本规划范围内研制的对地观测卫星,其主要性能较上一规划期相比将显著提升,达到世界先进水平。

空间探测和空间科学领域

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俄罗斯与欧洲合作的“火星生物学”项目示意图

2016-2025 年计划发射15 个航天器,主要包括:“火星生物学”(ExoMars)火星研究国际项目;实施天体物理对象科学研究计划;实施月球计划的第一阶段,建造并发射至少5 个月球探测器(包括绕月探测器和落月探测器),并使用无人探测器在月球表面开展研究并将土壤样本带回地球。

2016-2025 年计划发射以下航天器:

1. 2 颗用于天体物理科学研究计划的卫星——光谱RG(Spectr-RG)和光谱-UF(Spectr-UF);

2. 2 颗用于研究飞行过程中对不同机体产生失重和电离辐射综合效应的卫星——生物-2 和3(Bion-2、3);

3. 8 个用于月球、火星和太阳系行星研究的探测器——“月球- 全球”(Luna-Glob)、“月球-资源”(Luna-Resurs)轨道飞行器和着陆器(包括备份)、火星生物学-1 和2(ExoMars-1、2)、“月球- 土壤”(Luna-Grunt)和远征- M(Expedition-M);

4. 3 颗用于太阳全视野监测、太阳活动和空间气象监测的卫星——“凯旋门”(ARKA)、“共鸣”(Resonance)和“罗曼诺索夫”(Lomonosov)。

载人飞行领域

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“国际空间站”和未来俄罗斯空间站示意图

2024 年前将持续运营“ 国际空间站”, 为俄罗斯舱段配备正在生产的组件,并为其补充可以在2024 年后进行自主飞行的系统,确保在此基础上有能力建设独立的俄罗斯轨道站。

2024 年前持续运营“国际空间站”,不仅可以用于开展服务社会经济领域的实验,还可用于确保月球及深空探测项目所需先进技术和航天综合系统的研发。

此外, 在实施月球计划的第二阶段, 预计在2021 年开始新一代载人飞船的无人飞行测试,并于2023 年向“国际空间站”进行第一次载人发射。

同时,规划预计为2025 年后的大规模月球研究建立必要的技术储备,并在2030 年前实现载人登月。为此,将在东方发射场建造用于发射大型航天器的重型运载火箭综合设施,并开展可用于发射大型航天器、载人飞船和月球轨道舱的重型运载火箭的研发工作,打造新一代载人飞船并进行飞行试验(至少发射3 次),研制超重型和中型运载火箭综合系统的关键构件。

先进技术领域

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俄罗斯未来先进卫星系统示意图

发展基础元器件和先进技术,对于确保本国航天技术和运载火箭领域的发展前景具有重要意义。为此,计划完成以下工作:

1. 研制新型超高分辨率对地观测卫星和先进的中继通信卫星系统;

2. 研制使用清洁燃料的运载火箭和航天器,为运载火箭研制核动力装置及轨道助推控制系统;

3. 开发新型空间机械制造、电子设备制造、材料学工艺,使航天产品的可靠性达到世界先进水平。

在规划范围内充分落实上述计划措施,可以使新一代航天器的研制工作在已有航天器的基础上进行,进而降低成本并加速开发进程。此外,将持续增加在轨民用卫星数量,争取由2016年初的49颗增至2025年的73颗。

确保运载火箭技术的可靠性和安全性,开发载人和非载人航天器飞行地面测试的方法和设备,打造本国空间应用基础元器件,发展近地空间监测和危险态势感知系统。

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