俄乌冲突对航天国际合作的影响分析及启示

俄乌冲突已持续半年多，美欧西方国家与俄罗斯之间在航天领域展开了制裁与反制裁较量，波及到几乎所有美俄、俄欧之间的合作项目，对双方都造成不同程度的损失。本文跟踪梳理受制裁影响的重大国际合作项目，分析其影响程度及应对策略，并预测航天国际合作的前景。

引言

自2022年2月24日俄乌冲突爆发以来，美国、欧盟、英国、日本等多个国家和地区对俄罗斯航天领域进行制裁,主要内容包括加紧对俄出口管制，禁止向俄出口航空航天产品和技术，并禁止提供与这些产品有关的技术援助和其他服务；禁止对俄出口通信、电子、半导体、飞机和零部件、航天元器件等产品。俄罗斯也采取了一些反制裁措施，如停止所有火箭发动机向美国出口，停止“联盟”（Soyuz）火箭发射欧洲卫星以及暂停库鲁航天中心发射活动，撤出所有工作人员等。那么，西方制裁和俄罗斯反制裁对现有合作项目造成怎样影响？国际空间站（ISS）何去何从？是否会如外界担心的那样“失控坠毁”？航天国际合作前景如何？这些都是当下值得关注的问题。

1 制裁对航天合作项目的影响分析

苏联解体后，俄罗斯与美欧在航天领域开展了广泛的合作，如与美国深度合作的国际空间站和火箭发动机出口项目，与欧洲联合开展的“联盟”火箭商业化运营以及火星探测等大型太空探测项目，航天国际合作成为俄罗斯维持航天工业基础能力的重要手段。俄乌冲突引发的制裁与反制裁较量几乎波及到所有合作项目，造成项目停止，合作关系破裂，对合作双方都造成不同程度的损失。

1.1  国际空间站正常运行，俄美合作仍在持续

冲突爆发以来，国际空间站能否安全运营成为人们广泛关注的焦点。从2014年克里米亚危机以来，俄罗斯就将国际空间站作为反制西方制裁的“筹码”，不断以退出相威胁。今年冲突爆发后，俄罗斯航天国家集团公司（Roscosmos）总裁罗戈津在4月份又一次威胁说要让空间站“不受控地脱轨坠毁”，引发外界担忧。7月26日，新任Roscosmos总裁鲍里索夫就职后对空间站问题提出两点原则：一是俄罗斯将在2024年后退出空间站，具体退出时间尚不确定，“可能是2025、2028或2030年”；二是俄罗斯将筹建独立的“罗斯”（ROSS）号空间站。可以看出，与罗戈津一贯的强硬态度不同，新任总裁以委婉的语气允诺履行合约至2024年，2024年之前一切如旧，之后则暗流涌动，充满变数。

国际空间站是美俄最大的合作项目，对双方都意义重大。对俄罗斯一方来说，载人航天是在航天预算不断缩减的情况下最优先保障的领域，而国际空间站是维持其载人航天能力的唯一途径，事关核心利益，不会轻易退出。而且俄罗斯舱段刚刚在2021年完成了扩建，增加了科学号多功能实验舱和停泊号节点舱，能力得到大幅提升。另一方面，美国一直将国际空间站排除在制裁范围之外，以确保空间站的安全运行。在冲突爆发的第二天，NASA就立刻表态称美国对俄的制裁与空间站无关，NASA将继续与Roscosmos密切合作。目前来看空间站运行正常，在7月份美俄双方签署了座位交换协议，允许两国宇航员乘坐对方的飞船，另外，一名俄罗斯宇航员和一名意大利宇航员还进行了一次7个小时的太空行走，完成了欧洲机械臂的安装工作。

图1  7月21日，俄欧2名宇航员协同完成了欧洲机械臂的安装工作

目前国际空间站已超期服役，设备老化严重，导致事故频发，原计划在2024年退役，但美国为了与其下一代轨道站平稳过渡，坚持让空间站运行到2030年。可见它的使命是坚持到美俄两国的新一代轨道站在轨运行，时间大概在2028～2030年。在此之前，美俄两国合作关系破裂的可能性较小，一旦破裂则意味着两国转入全面对抗。总体来看，美国主导的、16国参与的国际空间站项目是航天国际合作持续时间最长的成功实例。

1.2  俄罗斯停止向美国出口火箭发动机

另外一个美俄长期合作项目是俄罗斯RD-180发动机，用于美国宇宙神5火箭，该项目自上世纪90年代持续至今。据统计，美国共计从俄罗斯购买了122台RD-180发动机，已用98台，还剩24台库存。RD-180项目也是俄罗斯反制西方制裁常用的“筹码”之一，多次以断供相威胁。此外，美国诺格公司的安塔瑞斯火箭也采用了俄罗斯进口的火箭发动机。今年3月，罗戈津宣布停止向美国出口火箭发动机，并且停止对已售出发动机的技术维护，“宇宙神”5和“安塔瑞斯”两型火箭面临发动机断供危机。

实际上，自2014年克里米亚危机以来，美国为摆脱对俄制发动机的依赖，已经启动了火箭发动机国产化替代项目，“宇宙神”5的运营商联合发射联盟（ULA）公司与蓝色起源公司联合研发新型液氧甲烷发动机BE-4，计划用在新一代“火神”（Valcan Centaur）火箭上，替代“宇宙神”5，结束对俄罗斯发动机的长期依赖。“火神”火箭将于今年年底前首飞，具体时间取决于BE-4发动机的交付进度。目前宇宙神5火箭余下的发射任务不多，ULA负责人表示，库存足够用来支持余下的发射任务。

图2 出口美国的RD-180发动机点火试验

而诺格公司的安塔瑞斯火箭断供危机较难解决。该火箭主要用于发射“天鹅座”货运飞船，为国际空间站运送货物。其不仅使用了俄罗斯RD-181发动机，一子级还是由乌克兰南方机械制造厂生产的，该厂在冲突中被战火摧毁，失去了持续供货能力。为彻底解决问题，诺格公司正在与美国萤火虫航天公司（Firefly Aerospace）联合研发新型安塔瑞斯火箭，以取代现役火箭，继续完成国际空间站货运任务。新型火箭被命名为“安塔瑞斯330”，其主动力系统使用萤火虫公司在研的“米兰达”（Miranda）发动机，预计最早可在2024年准备就绪。在此之前，库存的发动机和一子级足够支持两次“安塔瑞斯”发射任务，库存用光后诺格只能向SpaceX公司购买“猎鹰-9”火箭的发射服务，完成“天鹅座”飞船的货运补给任务。

综上，俄罗斯的反制措施对美国火箭运营商带来一定的压力，使ULA和诺格公司都付出了高昂的替代成本，但同时也加快了美国火箭发动机国产化替代的步伐，新一代全国产的运载火箭“火神”和“安塔瑞斯330”将结束美国对俄制发动机的依赖历史，实现运载火箭产业链的全国产化闭环。另一方面，持续20多年之久的RD-180发动机贸易对俄罗斯航天发展起到了积极作用，维持了国内产业链体系正常运行，使国内发动机企业度过难关，免于破产的命运。停止向美国出口后，俄罗斯将会寻找替代市场。RD-180发动机推力420吨，达到同类产品性能最优，在国际市场极具吸引力，中国、印度等都是潜在合作伙伴。俄罗斯可凭借技术优势在火箭发动机市场获得更大、更长远的利益。

1.3 “联盟”火箭停用对欧洲航天发展造成严重影响

冲突爆发后，欧空局第一时间就宣布暂停一切与俄罗斯在航天领域的合作，俄罗斯则宣布禁止“联盟”火箭发射欧洲卫星，并从库鲁撤回俄方工作人员，暂停“联盟”火箭在库鲁发射场的发射活动，致使一大批发射任务被无限期推迟。

“联盟”火箭的停用影响最大的是英国“一网”星座部署任务。在冲突爆发前的2月10日，“联盟”火箭完成了第13批次一网星发射任务，在轨卫星数量扩展至428颗，达到一期规划总数的66%。原计划在今年8月份之前再通过6次发射将余下的220颗星发射入轨，实现提供全球互联网接入服务的目标。然而，俄乌冲突的爆发彻底将一网的计划打乱，并且在拜科努尔发射场上演了戏剧性的一幕。3月2日，第14批次发射任务整装待发，星箭组装完毕。针对英国政府的制裁，俄方要求英国政府退出一网股份，并且一网公司承诺一网卫星不会用于军事目的。双方未能达成一致意见，随后各自宣布停止使用“联盟”火箭发射一网星任务，已经装上火箭的36颗卫星不得不拆卸下来。

图3 “联盟”火箭完成13批次的一网卫星发射，共将428颗卫星送入轨道

一网公司先后与SpaceX公司和印度航天机构签订发射服务协议，由猎鹰9火箭和GSLV火箭完成余下的卫星发射，并希望能在年底之前恢复发射。临时改用其他火箭涉及到星箭接口、分配器等相关结构的改造，将导致进度延期、成本增加等一系列问题。对此，罗戈津曾表示，没有“联盟”火箭一网公司将重新陷入破产境地。一网公司曾在2020年年初遭遇资金链断裂，经历了一次破产重组。这次一网公司即使不会破产，也将付出高昂的成本。据报道，一网公司与欧洲通信卫星组织（EutelSat）在7月26日达成合并协议，两家将合并业务组建全球首个多轨道卫星运营商，将EutelSat公司主营的GEO卫星与一网公司主营的LEO卫星整合为一体，预计合并将于2023年上半年完成。

其他因“联盟”火箭停用而无限期推迟的发射任务见表1。除了“一网”星座的6次发射任务之外，还包括伽利略导航系统的2次双星发射任务，以及哥白尼地球观测等欧洲项目和韩国、日本的一些微小卫星搭载发射任务。

表1  “联盟”火箭停用涉及的项目（不完全统计）

可见，在卫星发射领域，欧洲在“杀敌一千”的同时，也付出了“自损八百”的代价。这是因为欧洲长期以来依赖俄罗斯的“联盟”火箭发射卫星，自主进入空间的能力较为缺失，新一代运载火箭研制进度缓慢，因而“联盟”火箭的停用使欧洲陷入“无箭可用”的窘境，严重影响了通、导、遥各类卫星的部署。

1.4  多项科学探索项目前景难料

俄罗斯航天国家集团公司（Roscosmos）因多年来的经费削减而举步维艰，深空探测计划进展缓慢，许多项目都是通过国际合作的形式进行的，如火星探测、金星探测、天文观测等大型项目。这些项目目前都陷入僵局，前景难料。

1.4.1  俄欧合作火星探测任务“ExoMars 2022”推迟发射

如俄欧最大的合作项目——ExoMars火星非载人探测任务，该任务经过多次推迟，最终计划在今年9月份由俄罗斯质子火箭发射，任务名为“ExoMars 2022”，包括一个火星车和在火星上建立固定的研究站。俄罗斯贡献了火星着陆平台、放射性同位素加热装置以及若干科学仪器。冲突爆发后，欧空局在3月份宣布暂停该项目，并在7月份正式宣布终止在ExoMars项目上与俄罗斯的合作。俄方正尽力索回已交付给意大利做发射前准备的火星着陆平台。有消息称，欧空局需要大量资金和时间为俄罗斯负责研制的着陆平台、加热装置等几项技术寻找替代方案，发射时间可能推迟到2028年，并可能寻求美国的帮助。

1.4.2 德俄合作天文观测任务陷入僵局

另一个已经在轨运行3年之久的俄德联合开展的X射线天文观测任务（Spektr-RG）也难逃制裁的冲击。Spektr-RG于2019年7月发射，定位在拉格朗日点L2区域，开展为期6年半的X射线天文观测。Spektr-RG上配备了2台太空望远镜，1台是俄方的ART-XC望远镜，另1台是德国的eROSITA望远镜。冲突爆发后，德国立即宣布暂停与俄罗斯的所有航天合作，德国专家将eROSITA望远镜置于安全模式。到了6月份，俄方不顾德国的反对，决定恢复eROSITA的正常工作，研究人员正在研究俄罗斯控制系统操纵德国望远镜的可能性，可能需要2～4个月的时间，尚不清楚重启是否能成功。eROSITA望远镜曾在2021年绘制了有史以来最详细的黑洞和中子星地图，并在不到2年是时间里记录下300多万个新发现的天体，其停止观测对科学研究造成的损失是难以估量的。

图4  德国eROSITA黑洞搜寻望远镜构想图

1.4.3   俄美合作金星探测计划暂停

此外，俄罗斯与美国联合开展的金星探索合作项目也被搁置。2月底，俄方宣布暂停金星-D（Venera-D）任务，该任务计划于2029年发射，包括金星轨道飞行器和着陆器。俄方称将独立开展或寻求与中国的合作，目前后续发展尚不明朗。

2 航天国际合作前景预测

俄乌冲突使航天国际合作遭受重大冲击，未来航天发展将朝向构建自主可控航天产业链的方向发展。美俄两国都在布局后国际空间站时代，以维持低地球轨道载人航天能力的持续发展，为后续登月探火做准备。各国更加重视运载火箭产业链的国产化替代，以确保进入空间的能力不受各种不利因素的影响。深空探测领域因其高风险高投入，国际合作仍将是重要途径。

2.1  各航天大国致力于建设自主经营的空间站

美俄两个传统航天强国都想继续保持在低地球轨道载人航天领域的竞争优势，都推出了各自的下一代空间站建设方案。俄罗斯“罗斯号”（ROSS）空间站将于2025年启动，目前核心舱正在建造之中，预计在2025年建成后发射升空，2030年前完成一期建设任务。美国方面，NASA早在2021年年底就向商业公司授出了价值超过4亿美元的商业空间站研发合同，预计新一代商业空间站将在2028年开始运行，2030年完全取代国际空间站。届时，国际空间站使命完成，美俄将由合作转向竞争。中国方面，“天宫”空间站今年接连取得重大里程碑，随着“问天”和“梦天”实验舱的相继发射，即将完成在轨建设，计划在年底之前全面投入运营。未来或将出现三大载人航天强国齐聚太空的新格局。

2.2  重视火箭产业链国产化，确保自主进入空间能力

俄乌冲突引起的多起火箭发动机断供事件为运载火箭产业链供应链安全敲响警钟。俄罗斯对美国停止进口发动机是意料之中的事，并且美国已经为此做了多年准备，正逐步实现国产化替代。而欧空局新研的中型运载火箭Vega-C（中译“织女星”）的断供则有些令人猝不及防。Vega-C火箭是四级构型，前三级采用固体发动机，第四级采用了RD-843液体火箭发动机，是由乌克兰南方机械制造厂生产的。Vega-C火箭于7月13日成功首飞，欧空局原指望它能填补“联盟”停用后的空白，发挥救场作用，但仅仅2天后，随着乌克兰南方机械制造厂的被炸这一愿望成为泡影。虽然Vega火箭的主承包商Avio公司早在3月份就宣称有足够的库存和战略储备支撑今明两年的发射任务，但该型火箭的后续发展存疑。欧空局目前正在加快Vega-C的下一代Vega-E火箭的研发工作，Vegq-E研制的关键是上面级采用全新的欧洲制造的M10液氧甲烷低温发动机，以替代乌克兰的发动机。M10发动机在2020年2月已经完成了静态点火试验，预计将从2025年起为Vega-E的上面级提供动力。

图5  Vega-C火箭于7月13日首飞成功

2.3 国际合作将是深空探测的重要途径

美国正在加紧推进名为“阿尔忒弥斯”的载人登月计划。与上世纪60年代美国独立完成的阿波罗登月计划不同，这次美国采取广泛的国际合作的组织模式。为此，美国发起了《阿尔忒弥斯协定》的签署活动，广邀西方盟友国家加入，规则是各国共同参与技术研发，分担经费，美国分享登月技术成果。自2020年10月签署活动启动以来，在短短不足2年的时间里已经有21个国家签署协定，加入了美国主导的重返月球计划，未来还会有更多的国家加入。《阿尔忒弥斯协定》已成为美国牵头的具有广泛影响力的国际航天合作倡议，有可能成为有史以来最大的航天合作计划。并且美国正以此为契机，推动以立法的形式划分月球资源，设定安全区，实现在月球“跑马圈地”的目的。

图6 《阿尔忒弥斯协定》签署情况（截至2022年8月）

鉴于在国际空间站上的良好合作，美国曾邀请俄罗斯参与登月计划，但俄罗斯最终拒绝了邀请，选择与中国联合建造月球科研站，并于2021年3月与中国签署了合作建造月球科研站的协议。

可以预见，深空探测任务风险之大、难度之高、花费之巨，将大部分国家拒之门外，只有通过广泛的合作，才能让所有想发展航天事业的国家以较小的成本实现航天梦，因此国际合作将是深空探测的重要途径。

3  总结及启示

（1）从以上分析可以看出，国际空间站是此轮危机中唯一幸存下来的俄罗斯航天合作项目，其他项目，无论是在轨运行的、临近发射的，还是在研的，合作关系均告破裂，无一例外，包括火箭发射、发动机贸易、火星探测、金星探测、天文观测等各个领域。事实证明，航天领域跨东西方阵营、跨意识形态的合作存在较大风险，应持审慎态度，尤其要关注意识形态和政治分歧可能带来的影响。

（2）新兴商业航天企业是美国发起制裁不惧反噬的底气。在制裁与反制裁博弈下，美国培育了新的创新驱动力，不仅填补了载人航天能力的空白，还即将实现火箭发动机国产化替代，降低对俄罗斯的依赖，整体实力已今非昔比。在商业航天赛道上，美国一路领先，强者更强，与跟跑者的差距进一步拉大。

（3）中国航天始终坚持自主创新的发展道路，近年来成绩显著，但仍有许多弱项需要弥补，火箭发动机技术就是其中之一。目前我国最先进的液体火箭发动机最大推力为120吨，与俄罗斯的RD-180发动机420吨级相比还有很大差距。加强国际合作和技术交流仍是我国推动自主创新、实现代际跨越的有效途径。

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参考文献

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