中国争夺太空霸权

中国争夺太空霸权

在本世纪结束之前,人类将前往从未涉足过的地方:月球的背面。这片黑暗的背面——永远背对着我们——长期以来一直是个谜。从来没有人造物体触及过它的表面。这次任务将是一个工程奇迹。它将涉及一枚重达数百吨(行程近 25 万英里)的火箭、一个机器人着陆器和一辆无人月球车,后者将使用传感器、摄像机和红外光谱仪从土壤中揭开数十亿年前的秘密。这次任务还可能探测月球上的氦-3 供应——一种很有前途的聚变能材料。在这次历史性旅行中插上星条旗的国家将是中华人民共和国。

经过多年的投资和战略规划,中国正在成为太空超级大国,甚至可能成为主导大国。嫦娥四号探月任务只是中国将太空变成重要民用和军事领域的雄心壮志的一个例子。现在,卫星引导着中国的飞机、导弹和无人机,同时监视着农作物的产量和外国军事基地。中国火箭和航天员参与的任务越来越多,这是巨大的民族自豪感的源泉。

乔治华盛顿大学太空政策研究所创始人约翰·洛格斯顿表示:“中国将太空能力视为全球领导地位的标志。它赋予中国在这个与大国相关的领域合法性。”

中国预计的太空预算与 NASA 相比仍相形见绌,后者仅今年一年就投入了 193 亿美元。但中国正在充分利用这笔支出。去年,中国成功发射了 19 次太空发射,数量排名第二,仅次于俄罗斯的 26 次,高于美国的 18 次。未来几十年,中国将完成一系列任务,这些任务将与 NASA 之前的成就相媲美,甚至可能超过 NASA,包括量子通信卫星和 2030 年代初的载人登月任务。

通过登月,中国不仅加入了一个独家的两国俱乐部。它还重新定义了太空在 21 世纪的军事、经济和政治意义。中国计划建造重型运载火箭、载人空间站,以及世界上最大的卫星成像和导航网络之一。与此同时,美国——特别是在载人航天方面——几乎没有任何进展。“我并不担心中国会突然超越我们,”华盛顿智库战略与国际研究中心主任詹姆斯·刘易斯说。“我担心的是,我们分心了,醒来后才意识到他们在太空中拥有更强大的地位。”

与美国航天市场一样,中国依靠许多与国家有联系的航空航天公司与中国国家航天局 (CNSA) 合作,发挥双重作用,支持其军队。这些公司包括航天科技集团(航天器建造的主要承包商)、其下属的运载火箭技术研究院(帮助设计中国所谓的长征火箭)、空间技术研究院(设计中国许多卫星)和航天科工集团(一家制造导航卫星上原子钟等物品的国防承包商)。

这种相互联系可以追溯到中国火箭时代的开端,具有讽刺意味的是,它起源于美国本土。钱学森被认为是中国火箭之父。钱学森是中国人,1935 年进入麻省理工学院,参与了曼哈顿计划,后来成为加州理工学院著名的喷气推进实验室的联合创始人。但在约瑟夫·麦卡锡时代,他被指控为共产主义同情者,被软禁五年,1955 年他回到中国。在那里,他受到了英雄般的欢迎。后来,他开发了中国的弹道导弹和太空火箭计划。事实上,中国仍然依靠他帮助开发的长征火箭来发射其太空系统。

从 80 年代开始,中国开始发射先进的通信和情报卫星,并向其他国家提供廉价的卫星发射服务。中国启动了“航天员”(汉语中“外太空”和“naut”(希腊语中“水手”的意思)训练计划,并开始建造载人航天舱和太空飞机。2003 年,随着载人神舟五号的发射,航天员杨利伟在太空中停留了 21 个小时,中国的太空竞赛开始取得成效。从那时起,中国取得了快速的飞跃:多次载人飞行、太空行走,以及 2011 年发射的双人太空实验室“天宫一号”。明年年初,中国将发射第一代货运飞船“天舟一号”。这艘飞船将与现有的中国太空实验室对接,并为科学实验带来补给。

如果这一切听起来像是在重复几十年前其他国家(美国和苏联)已经取得的成就,那么当你考虑到中国的 QUESS 卫星等技术时,这种轻率的观察就站不住脚了——当你读到这篇文章时,这颗卫星很可能已经在上空运行了。QUESS 是“空间尺度量子实验”的缩写,标志着首次尝试在轨道卫星和地面站之间传输量子加密信息。通过将信息编码到光子等粒子的量子态中,这种安全方案可确保任何拦截或篡改传输的企图都会警告发送者和接收者,从而使量子加密在理论上牢不可破。

在全球电子监控时代,量子通信网络甚至可以避开最出色的网络情报行动,让中国军方和情报机构交换信息,同时让潜在对手或间谍蒙在鼓里。只要中国是唯一一个在大气层内进行量子通信的国家,它就会享有科学和战略安全优势,并促进经济安全:QUESS 研究人员表示,长期目标是保护金融通信。

不出所料,中国不断增强的太空实力伴随着北京和华盛顿之间的地缘政治摩擦。虽然两国之间有着深厚的贸易往来,但他们也将对方视为安全威胁。事实上,美国安全报告中多次提到中国的太空计划,而美国对此的不安感与日俱增。正如美国和苏联在 20 世纪 60 年代和 70 年代所学到的,展示太空能力往往意味着对地面产生影响。登月的军事利益为零,但地缘政治影响却是实实在在的。“中国将比我们先重返月球;他们将让人类在另一个星球上行走,而我们却没有,”刘易斯说。“目前,美国被视为太空领域的领导者,但我们有点固步自封。那么,当世界其他国家醒来并意识到中国才是领导者时,会发生什么呢?”

这意味着中国崛起可能会重新调整太空领域的伙伴关系。中国国家航天局不断推出近期任务里程碑和具体目标(而不是模糊的火星之旅),“为许多国家提供了发展新伙伴关系以保持太空探索活跃的良好机会”,中国技术政策专家、德国哥廷根大学客座教授阿兰娜·克罗利科夫斯基 (Alanna Krolikowski) 表示。

中国也在与那些并不总是愿意与华盛顿的自身利益保持一致的国家玩地缘政治。中国一直在为委内瑞拉、老挝、尼日利亚和白俄罗斯等国家提供廉价而便捷的太空通道,发射卫星。巴基斯坦使用了中国的军用级卫星导航系统,这表明中国也将允许使用太空情报作为未来联盟建设的一部分。

如果中国继续保持这一步伐,它将在今年晚些时候发射天宫二号实验空间实验室,随后将有一批宇航员停靠在那里,测试在轨道上建造永久载人航天基地所需的关键技术。天宫三号是中国最受关注的项目,其首个模块——天宫三号——预计将于 2022 年升空,标志着中国航天研究进入新时代。天宫三号将能够搭载三名宇航员,并开展一系列科学研究。值得注意的是,中国国家航天局已经向其他国家敞开了大门,为在天宫三号上进行实验和搭载宇航员提供了机会。

鉴于国会禁止 NASA 与中国国家航天局在太空领域合作,美国不太可能加入其中。但美国目前的许多太空合作伙伴很可能会加入。毕竟,如果美国及其共同所有者按计划在 2024 年关闭即将到期的国际空间站,中国将成为唯一的太空国家。

正如冷战时期一样,太空活动也有可能带来更多和平,而不是更少。随着中国对太空的军事和民事依赖开始与美国相似,太空行动充满危险的性质促使两国——以及其他太空参与者——保持至少是不稳定的合作。全球依赖推动我们数字时代的太空通信和导航,这意味着美国和中国必须共同制定拥挤的新太空时代的规则。毕竟,太阳系是我们的共同领地。至少目前如此。

本文最初发表于《大众科学》杂志2016年9/10月刊。

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