國際太空站的發展與美俄中競合
2022.08.12
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壹、新聞重點
今(2022)年年初美國國家航空暨太空總署署長尼爾森(Bill Nelson)表示,美國政府考量國際太空站中尚有多項實驗計畫進行中,因此將原定的運轉年限從2024年延長至2030年,並同時發展低軌道商業太空站(Low-Earth Orbit Commercial Economy)取代退役後的國際太空站。而7月底時,俄羅斯表示將修建俄羅斯軌道服務站(Russian Orbital Service Station, ROSS),並預計2028年軌道服務站開始運作後退出國際太空站。[1] 國際太空站是由美俄為主,與其他國家共同營運,若俄羅斯於國際太空站退役前即搶先退出,可能讓美國面臨沉重的壓力。此外,中國仍持續建設「天宮」太空站,7月24日發射長征5B火箭將「天問」實驗艙送至太空並成功對接核心艙。美俄中三國皆各自進行建造新太空站,當地面上的國際政治延伸到太空時,科研及商業用途的太空站將成為新型態的國家實力象徵。
貳、安全意涵
一、美國預期於2028年前完成建造低軌商用太空站的目標相當不易
國際太空站於1998年起陸續發射至太空組裝營運,並由美國、俄羅斯、日本、加拿大及歐盟共同維護營運,可視為各國在不同的政治文化與立場下共同合作的成功代表。美國提出延長使用年限是要爭取從國際太空站過渡到低軌道商業太空站的緩衝期,[2] 期望能有兩年的交接期,但2021年11月底時,太空總署監察長辦公室對此的評估報告(NASA’s Management of the International Space Station and Efforts to Commercialize Low Earth Orbit)指出,國際太空站老化耗損問題將日益嚴重,而建造新的低軌商用太空站仍有預算不足、時間緊迫、技術瓶頸等問題要克服,對於要在2025年完成設計、2028年運作等規劃語帶保留表示:「這本身就是一個具有挑戰性的前景」。[3]
即使白宮對外表示有信心可維持國際太空站的安全及運作至新站完成,但太空總署內部評估的態度較為謹慎,而造成此差異的原因可推測為兩者對於低軌商用太空站的建造及運作方式有不同評估。從建造面而言,國際太空站是由美國政府及其他國家政府單位建造及營運維護,但未來的低軌商用太空站目前資金暫由美國政府提供、私人企業設計建造,少了其他國家的參與協助,若建造過程受到政治、經濟等其他因素影響,低軌商用太空站可能無法如期完工;運作方式面來看,未來在低軌商用太空站上,除了原先的太空人外還會有民間私部門的活動者加入,功能性與活動將比現在的國際太空站複雜,或許太空總署在考量資金來源及使用者的情況下,低軌商用太空站要順利完工與國際太空站交接的難度較高,造成評估建造的態度較白宮保守。
二、中俄建造各自太空站促使美國思考創新太空合作關係
除了美國有新太空站計畫外,中國與俄羅斯也各自發展其本國的太空站。2021年完成「天和」核心艙發射並運作,中國在7月24日發射長征5B火箭搭載「問天」實驗艙,次日與天和核心艙完成對接,並預計在今年10月發射「夢天」實驗艙。[4] 雖然中國成功完成發射與對接任務,但令全球擔憂的是中國對於太空廢棄物的處理方式並未與國際作法相同,目前國際作法為設定軌道墜毀在南太平洋的「尼莫點」,但中國放任完成任務的長征火箭廢棄物在太空中漂流、且無設定墜回地點,曾有掉落在西非外海與金屬物體墜落在象牙海岸等不良紀錄,且此次的長征5B火箭也同樣未引導安全墜毀,馬來西亞與汶萊地區皆有目擊殘骸飛過的消息及影片傳出。目前國際上雖有抗議中國「有力為之而不為」的不負責任行為,但中國未提供此次墜落的詳細資訊,僅表示對人類安全影響小、會密切追踪碎片。[5] 中國雖向國際展現太空技術與實力,但不負起安全責任的行為,也讓國際再次無法認同中國為「太空大國」。
國際太空站是美俄兩國少數的國際合作場合,但隨著烏俄戰爭引發的國際制裁,讓美俄在國際太空站上的夥伴關係越發不穩定,但現階段雙方有共識要繼續維持合作關係,直到2028年俄羅斯完成軌道服務站組裝。俄羅斯太空局7月25日先在推特上發文公布俄羅斯軌道服務站設計圖,《塔斯社》(TASS)次日即發布新聞表示,俄羅斯太空局認為國際太空站已不敷使用,且在資金有限的限制下,很難同時營運國際太空站及建設俄羅斯軌道服務站,因此俄羅斯將專注於建立本國的太空站。[6] 目前美俄在國際太空站的營運上密切合作,若俄羅斯有任何突然退出的動向,都可能造成國際太空站無法正常運作,對美國而言,甚至可能讓未來的低軌道商業太空站的計畫延宕,因此如何在太空項目上維持與俄羅斯的合作關係,成為美國政府要小心處理的議題。
參、趨勢研判
一、新舊站交替可能出現空窗期影響美俄國際太空活動
依照美國太空總署的評估,新站要在2028年開始運作較為困難,代表無論是硬體設備、技術工程、執行任務都會受到影響,且在2030年之前若國際太空站發生無法使用的意外,美俄兩國將受到最大影響,但俄羅斯也跟美國一樣,可能無法在預期時間內完成建造營運俄羅斯軌道服務站,倘若中國趁機利用此空窗期活動,美俄可能要花費更多成本建造新站。
此外,從美國太空總署及各項資料中可預測,未來的低軌商用太空站將處理多元的科研及商業活動,運營資金從現行完全由政府資助轉換移到政府與私人公司資金共同投入,但在緩衝期間美國政府必須提供過渡性資金維持合作,這是否將大幅威脅到美國的太空發展,更甚者可能會影響到美國在太空中的優勢地位,美國可能待低軌商用太空站啟用時,擴大太空站上的國際合作夥伴關係,才能確保在太空中的地位影響降到最低。
二、太空站的用途將複雜多元化
烏俄戰爭讓全球看到太空科技在軍事行動上的功能,雖全球口號為呼籲和平使用太空,要在太空站從事軍事活動也不無可能,除了平時常規運輸補給,政府機構、軍方、科研機構、私人企業各種活動者在太空活動,未來火箭及太空站將從現今科研與商業功能逐漸轉變為各國太空政治與軍事力量的象徵,私人企業平時從實施商業活動、戰時可成為協助政府與軍方的輔助者,太空大國積極拓展太空資產,未來一旦發生擦撞或安全等太空意外,將有可能成為太空國家發動軍事行動的理由。
[1]Joey Roulette, “Russia Tells NASA Space Station Pullout Less Imminent than Indicated Earlier,” Reuters, July 28, 2022, https://reurl.cc/rRg1Wb.
[2]“Commercial Destinations in Low-Earth Orbit (LEO),” NASA, https://reurl.cc/O40p7v.
[3]“NASA’s Management of the International Space Station and Efforts to Commercialize Low Earth Orbit,” Office of Inspector General, November 30, 2021, https://oig.nasa.gov/docs/IG-22-005.pdf.
[4]溫競華、胡喆、李國利、宋晨、張瑞傑、趙葉蘋,〈中國空間站問天實驗艙發射看點〉,《人民網》,2022年07月25日,https://reurl.cc/2mZnV6。
[5]Mike Wall, “Debris from Chinese Rocket Crash Found in Indonesia and Malaysia,” SPACE.COM, August 2, 2022, https://www.space.com/chinese-rocket-crash-space-debris-found.
[6]“Russia to Prioritize Creating New Orbital Station in Manned Cosmonautics — Roscosmos Chief,” TASS, July 26, 2022, https://tass.com/science/1485039.