中國與美國的登月競爭
2023.06.13
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壹、新聞重點
中國5月30日上午,搭載「神舟十六號」載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心發射,這次的發射任務是中國載人太空工程進入太空站應用與發展階段的首次載人飛行任務,在前一天的神舟十六號載人飛行任務新聞發佈會上,中國載人航天工程辦公室副主任林西強表示總目標是在2030年前實現載人登月。[1] 除了中國之外,美國的「阿提米絲計畫」(Artemis Program)第一階段的無人飛繞任務已在2022年12月11日完成,第二階段的載人任務預計於2024年年底執行。中國與美國的太空競爭不只限於太空近地空間,連月球也成為兩國競爭的目標。
貳、安全意涵
一、國際競爭壓力是促使美國太空發展躍進的原因
1957年10月4日蘇聯發射人類史上第一顆人造衛星「史普尼克1號」(Sputnik 1),1961年4月12日蘇聯的尤里.加加林(Yuri Gagarin)成為全球第一個進入太空的人類。蘇聯在太空競賽中超越美國,讓當時的甘迺迪總統(John F. Kennedy)一改先前對於載人太空保留的想法,以保障國家安全及維護科學領域的重要性為主旨,開啟美國的登月準備。[2] 美國於1969年7月20日完成了人類首次登月任務「阿波羅11號」(Apollo 11),後續還有阿波羅12號(1969年11月)、阿波羅13號(登月失敗)、阿波羅14號(1971年2月)、阿波羅15號(1971年7月)、阿波羅16號(1972年4月)和阿波羅17號(1972年12月),但美蘇兩國後續因國家預算吃緊及發射失敗等原因,於1972年5月共同執行「阿波羅—聯盟測試計畫」,合作載人太空飛行任務,太空競賽逐漸和緩並轉向太空合作,共同營運國際太空站(International Space Station)。
太空技術代表科技進步,尤其火箭發射技術可用於飛彈發射,是國家安全的基本保障,也是國際霸主地位的象徵。美國完成人類登月,成為全球強國且蘇聯解體後,暫時沒有足以威脅匹敵的對手國家,而因國家財政壓力,歐巴馬政府曾凍結「重返月球」太空計畫預算,並簽署《美國商業太空發射競爭法》(Commercial Space Launch Competitiveness Act),[3] 開放私人企業加入探索太空的領域,透過多元參與者減緩政府壓力,現在美國已有太空探索技術公司(SpaceX)、藍色起源(Blue Origin)、聯合發射聯盟(United Launch Alliance)、火箭實驗室(Rocket Lab)、諾斯洛普格魯曼(Northrop Grumman)、維珍軌道(Virgin Orbit)、相對論空間(Relativity Space)等多家私人太空公司。在歐巴馬之後的川普政府,為了因應中國反衛星武器發展對美國造成的威脅,除了成立太空軍之外,還追加經費給美國國家航空暨太空總署「大步重返月球」(return to Space in a BIG WAY),現任的拜登政府延續川普政府的太空政策方向,其中包含執行「阿提米絲計畫」,此外,計畫中還加強了國際合作夥伴關係,與20多個國家簽署《阿提米絲協定》(Artemis Accords)外太空國際條約,目的「為切實履行《外太空條約》(Outer Space Treaty)和其他條約所規定之重要義務」,[4] 顯示美國的太空發展項目中,仍然將登月視為重要任務,可再一次強調美國太空領域的領先地位。
二、中國近年積極發展登月的相關技術與國際合作
中國的探月工程於1991年中國航天專家提出,整體可以分為「探」、「登」、「駐」三大步驟,分別指無人探月、載人登月、長久駐月,其中探月部分便是目前實施的「中國探月工程」,分為「繞」、「落」、「回」三期,統稱「小三步」(「三步走」),於2004年啟動,目前「小三步」全部已經完成,後續還有四期工程,是對月球的科研綜合探測活動。神舟十六號載人飛行任務的新聞發布會雖表示登月計畫已經啟動,但沒有提供具體細節,已知目標是:2030年前實現中國人首次登陸月球、進行月球科學考察及相關技術試驗、突破掌握載人地月往返及月面短期駐留、人機聯合探測等關鍵技術。
在2022年1月發布的《2021中國的航天》白皮書中提到「未來五年,中國將實施載人航天工程……深化載人登月方案論證,組織開展關鍵技術攻關,研製新一代載人飛船,夯實載人探索開發地月空間基礎」。中國的太空計劃近年來發展迅速,多年來一直在悄悄地研究月球著陸器,今年初公布了該著陸器的模型,新命名為長征10號運載火箭,預計將於2027年進行試飛,是根據中國的未來航天發展需要而全新研製的可重複使用重型運載火箭,[5] 文昌太空發射場也在擴建以舉辦商業發射,未來將成為開發中的長征十號和更大的長征九號火箭的基地,[6] 中國載人航天微信公眾號於5月29日發布徵集載人月球車計劃,方案內容提到要用於商業模式,[7] 哈爾濱工業大學今年初推出了一個月球模擬室,以協助未來的月球探測。[8] 中國政府尚未公開正式批准的載人登月項目,但中國國家航天局與亞太太空合作組織(Asia-Pacific Space Cooperation Organization, APSCO)簽署倡議建立國際月球研究站(International Lunar Research Station, ILRS),旨在2030年代建造一個永久性的月球基地,並開放各國和組織加入,[9]相當於與美國主導的「阿提米絲計畫」平行發展。
參、趨勢研判
一、美中登月競賽在2030年前可能會有結果
美國表訂要在2024年11月進行「阿提米絲計畫」第二階段,即為載人飛行任務,讓獵戶座太空船(Orion)執行月球飛越測試並返回地球,但美國的太空計劃卻經常因為相互衝突的優先事項和政府的更替而陷入困境,即使拜登政府目前支持登月,但要注意未來是否會有預算、政治因素而延後期程,以及先前第一階段有兩次發射失敗的紀錄,之後可能也會有類似的問題發生,而導致美國無法在2024年結束時完成第二階段。中國日前有官員呼籲中國應利用各國已有的能力,加快建設月球基礎設施的計劃,且中國2030年登月的消息傳出,代表在此之前,美國與中國的太空活動將不增反減,若是美國延後第二階段的活動,有可能會與中國的發射時間接近,美中之間的登月競爭局勢將會更加激烈,但兩國將不會放棄登月這種具有指標意義的活動,因此預計在2030年前,勢必有一國將會成功送人類登上月球。
二、美中的太空競爭無明顯終點
美國在上一輪的太空競賽中勝出,作為挑戰國的中國正透過國家力量逐步跟上。2022年由美國國防部多部門合作撰寫的《太空工業基礎現狀》報告(State of Space Industrial Base),當中提到中國預計於2045年時,在經濟、外交、軍事領域取代美國,成為在太空佔據主導地位的大國,[10] 這也符合中國國家主席習近平所提出的「航天強國」目標,即使美國可先行一步達成登月目標,但中國可能不會像當時的蘇聯一樣,逐漸放棄太空競賽,反而會激發中國的民族主義,加速在太空領域的發展,兩國之間的太空競爭將沒有明確的終點,並擴大到國際陣營對立的趨勢。
[1]〈神舟十六號載人飛行任務新聞發佈會召開〉,《中國載人航天》,2023年5月29日,http://www.cmse.gov.cn/xwzx/202305/t20230529_53634.html。
[2] John F. Kennedy, “Special Message to Congress on Urgent National Needs,” JOHN F. KENNEDY PRESIDENTIAL LIBRARY AND MUSEUM, May 25, 1961, https://www.jfklibrary.org/learn/about-jfk/historic-speeches/address-to-joint-session-of-congress-may-25-1961.
[3]〈頂不住財政壓力 歐巴馬砍『重返月球』預算〉,《自由時報》,2010年1月29日,https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/326070;Jennifer Hackett, “New Law Paves the Way for Asteroid Mining--but Will It Work?” Scientific American, December 4, 2015, https://reurl.cc/EopL7A.
[4]“Artemis Accords,” NASA, https://www.nasa.gov/specials/artemis-accords/index.html.
[5]Andrew Jones, “China Unveils Lunar Lander to Put Astronauts on the Moon,” SpaceNews, February 27, 2023, https://reurl.cc/LApL79.
[6]〈大陸首個 商業航天發射場 海南開工〉,《聯合新聞網》,2022年7月8日,https://reurl.cc/mDG4oj。
[7]〈公告 | 關於徵集載人月球車研製方案的公告〉,《中國載人航天微信公眾號》,2023年5月29日,https://mp.weixin.qq.com/s/AdOoqgl6vQjfl_cJ5mSqkg。
[8]Ben Turner , “China Builds ‘Artificial Moon’ for Gravity Experiment,” Live Science, January 15, 2022, https://www.livescience.com/china-builds-artificial-moon.
[9]〈探月、探火、行星探測……未來我國深空探測看點〉,《新華社》,2023年4月24日,https://reurl.cc/N0pL46。
[10]“State of the Space Industrial Base Report Outlines North Star Vision to Sustain Economic Growth and National Security,” Defense Innovation Unit, August 24, 2022, https://reurl.cc/eD67yQ.