2023年世界航天技術發展十大趨勢
太空旅遊發展 人工智能助力
2023年世界航天技術發展十大趨勢
2021年5月2日，搭載4名宇航員的美國太空探索技術公司“龍”飛船降落在佛羅裡達州海岸附近，完成常規商業載人航天任務。 新華社資料圖片
根據公開資料統計，2022年全球航天發射次數達到創紀錄的186次，其中中、美兩國航天發射占比最高，俄羅斯緊随其後。
2022年全球航天活動取得多個重要裡程碑，在運載火箭、深空探測、載人航天和衛星等多個領域都呈現出創新發展的新态勢，使全球航天活動保持加速發展的趨勢。
在2022年全球航天領域取得豐碩成果的基礎上，2023年太空産業迎來了新的發展機遇，整體呈現出十大發展趨勢。
人工智能增強太空探索能力
各種探索太空工具智能化程度的提升，有助于優化探索軌道，提升探索結果分析能力。
太空火星車已經具備一定程度的人工智能，而且人工智能也已經被用于航天工業數據分析和智能決策，目前看，2023年很可能繼續這一發展趨勢。此外，人工智能還可用于優化火箭軌道，分析衛星上的科學實驗數據，谷歌就曾與NASA前沿發展實驗室合作對低分辨率圖像進行升級。2022年4月，Palantir和Satellogic啟動第一批建造Edge-AI的任務，通過與Space X公司合作執行“傳送者4号”任務。這使得Satellogic的 NewSat 能 夠 利 用 Palantir 的Edge-AI技術來處理軌道上的圖像數據，減少延遲以實現更快的推理和帶寬優化。這些舉措都進一步推動了人工智能高頻率利用趨勢的發展。
民營企業“掘金”太空
民營航空企業在航天領域的角逐愈發激烈，多樣化的太空探索工具大力推動了太空探索的商業化發展進程。
随着發射火箭和衛星成本的不斷下降，越來越多的民營企業進入航天領域，這一趨勢近些年愈發明顯。諸如藍色起源(Blue Origin)和維珍銀河(Virgin Galactic)等公司在開發可重複使用火箭和太空旅遊方面均取得了重大進展。
民營航天企業數量不斷激增、技術不斷突破，促使其話語權正在加強。位于海得拉巴的Skyroot Aerospace公司成功發射了Vikram-S火箭，這一舉措标志着印度航天私有化的開始。而中國的進展最為突出，“長征十一号”火箭首任總指揮、中科宇航董事長楊毅強在接受媒體采訪時表示，目前中國商業航天已從“1.0 時代”進入“2.0 時代”，其所在的公司正在研制亞軌道太空旅遊飛行器，根據計劃安排，2025年中國有望開始亞軌道旅行。
太空“掃地機”進行空間清理
發展軌道碎片清除技術，實現太空廢物處置，減少太空空間堵塞，提升探索太空的可持續性。
随着大量太空任務的執行以及衛星的例行發射，很多軌道碎片和太空廢物沒有回收，從而堵塞了太空空間，緻使空間探索的可持續性受到嚴重影響。截至2022年3月，美國宇航局在空間軌道上共觀測統計出包括航天器和使用過的火箭體在内的多個空間物體,僅印度就占其中的217個。
世界各國和地區都緻力于解決空間可持續性問題。美國航天局設計了主動碎片清除飛行器(ADRV)來進行空間清理，并為類似項目提供了大量資金支持；美國猶他大學的研究人員開發了一項使用旋轉磁鐵對衛星進行修複或軌道碎片清除的技術，這項技術可以在機械臂不接觸碎片的前提下,使翻滾的航天器恢複穩定,将碎片移動到衰變的軌道或者更遠的太空中,也可以修複受損的人造衛星來延長它們的壽命；印度的ISRO組織發起并資助了地球軌道清除碎片項目；總部設在班加羅爾的Digantara技術研究公司在北阿坎德邦建立一個空間态勢感知觀測站，用于監測低地球軌道和地球靜止軌道的廢棄物。
太空中收集太陽能或在2035年實現
随着太空探索空間技術的發展，為地球提供充足的清潔能源，提高地球空間可持續性越來越得到重視。
随着氣候變化影響和實現可持續發展目标的激烈讨論，人們開始投入極大熱情關注空間技術的改進助推地球可持續發展的方式，而空間可持續性無疑是其中一個重要方面。随着對可再生能源需求的增長，我們正在見證天基太陽能發電廠的迅猛發展，這很有可能在地球上提供充足的清潔能源。2023年1月2日，加州理工學院空間太陽能項目組(SSPP)宣布啟動在太空中收集太陽能并傳送回地球的任務。而美國空軍研究實驗室(AFRL)正在“空間太陽能發電增量演示和研究”(SSPIDR)項目中研究開發這種能量轉換與收集系統所需的關鍵技術。盡管在2022年11月，來自空間能源計劃的研究人員馬丁·索爾陶(SEI)表示在太空中收集太陽能是一個牽強的想法，但如今這一技術可能會在2035年實現。
大視野觀測台拉近人與太空距離
各類大視野觀測台的興起将拉近人與太空的距離，為人類探索太空奠定基礎。
2021年12月，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發射是所有天文學家都期待已久的事情。目前，由于備受期待的Nancy Grace Roman寬視場近紅外太空望遠鏡與運行了30年的哈勃太空望遠鏡的紫外線覆蓋面不匹配，美國宇航局計劃2023年發射在低地球軌道上的托利曼空間天文台，用于監測天文學鄰近地區。中國國家航天局于低地球軌道發射了一個叫尋天的衛星，視野是哈勃太空望遠鏡的300倍。相信在2023年及未來，各大觀測站的名單還将繼續增加。各國研究組織作出的顯著努力都清楚地表明大視野觀測台的興起将拉近人與太空的距離這一發展趨勢。
商業航天“軍民技術交替”
軍用技術與民用技術相輔相成，商業航天本身具備軍民融合的性質，大部分技術具備軍民兩用價值。因此，軍民技術交替進一步提升商業航天領域的應用價值及空間。
2022年，服務于商業用戶的“星鍊”系統在加速組網發射的同時，還介入了地區沖突，為烏克蘭軍隊提供了戰時通信和成像服務，在某種程度上講，或将成為戰争制勝的重要法寶。随着市場經濟的不斷發展，民營企業競争意識強的優勢愈發凸顯。在加速部署“星鍊”網絡的Space X公司可謂乘勝追擊，2022年12月3日，發布了“星盾”計劃。“星盾”系統将在“星鍊”技術和發射能力的基礎上，專為美國國防部及其他政府部門提供遙感、保密通信和軍用載荷搭載服務。
未來，商業航天的軍用價值不容忽視。商業寬帶互聯網衛星、遙感衛星等所有在低地球軌道運營的衛星将直接“參軍”，融入軍方的衛星體系成為大趨勢。
新興國家争做航天追夢人
随着科技進步和商業化航天的發展，進入航天領域的門檻越來越低,航天已不再是歐美等發達國家的專利。第三世界發展中國家紛紛與航天大國開展合作，發展本國的航天事業。
美國波音公司計劃于2023年二季度利用星際客機開展首次載人航天任務。Space X公司預計于2023年3月執行“北極星黎明”載人任務，将4名乘客送入太空并完成太空行走任務。沙特計劃于2023年借助美國公理太空公司開展的“公理2号”任務将2名沙特航天員送上國際太空站。中國計劃于2023年将第三批航天員送入“天宮”太空站執行太空任務。
“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，未來世界航天格局會不會發生新的變化，讓關心航天事業的人們翹首以待。
手機“聯姻”衛星解決信号盲區
手機衛星直連通信服務有望實現短信收發功能，長期可實現語音和數據傳輸能力。
美國AST SpaceMobile公司拟于2023年發射5顆衛星，建立初期運行網絡，提供手機衛星直連通信服務。Space X公司與T-Mobile公司合作，拟于2023年推出手機衛星直連服務。T-Mobile表示，手機衛星直連服務将覆蓋美國大陸、夏威夷、阿拉斯加部分地區、波多黎各等區域，初期可實現短信收發功能，長期可實現語音和數據傳輸能力。未來的通信将是空天地海一體化的通信，戈壁、沙漠、航空的信号将永不失聯，實現真正的全天候、全地域通信就不遠了。
私人太空旅行乘勢而上
太空旅遊早已不是新的熱詞，但私人太空旅行，拉近了普通個人與太空的距離。當下太空文化本身的獨特魅力使得以此為主題的文創産品、文旅活動廣受歡迎。相關機構問卷調查顯示，94.4%的受訪者對航天旅遊感興趣，50.5%的旅行者購買過航天文創産品。真實地探查特殊地理風貌、體驗航天員生活，私人太空旅行似乎打開了太空文旅的新視野。
商業太空旅遊在2021年正式拉開序幕，美國三名富商和一名前宇航員經過17天太空旅行後搭乘飛船成功返回地球，成為全球首個全私人宇航團隊，這次任務也是私人太空旅行業務擴展的裡程碑。2022年4月8日，獵鷹9火箭首次執行全私人載人航天發射任務，将搭載了4名太空遊客的載人龍飛船送入太空，國際空間站首次接待了“全私人”、“全商業”的太空旅遊團。
未來，私人航天員任務将成為載人航天計劃的一部分，太空旅遊業的發展，使載人航天的前景更加廣闊，産業鍊更加穩健；體現國家的科技進步和文化自信，開創了全球文旅消費的新征程。
“群星”逐月探月計劃層出不窮
目前，地外探測一改之前以火星探測為主的地外探測發展方向,重點偏向月球探測。在“阿爾忒彌斯”計劃的推動下，美國帶領相關加盟國在今年重啟了探月之路，入軌的9個地外探測航天器中有7個運行在環月軌道或将着陸月球，為下一步宇航員登月做準備。
韓國于2022年8月5日成功發射首個月球探測器-“達努裡”（Danuri），該任務的目标是驗證韓國月球探測關鍵技術，以及“空間互聯網技術”，支持韓國未來的月球任務。俄羅斯于2022年7月成功發射了月球25号着陸器，完成了自1976年以來的首次登月任務,月球25号目标着陸區域為月球南極附近的博古斯拉夫斯基隕石坑，用于研究月球風化層、稀薄的大氣層等。日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）計劃2023年發射小型月球着陸器，主要用于開展月球的智能勘測。印度計劃在2023年6月在薩提希達萬太空發射中心通過LVM 3火箭發射月船3号着陸器，在2023年底成功軟着陸月球。
月球像一個很好的太空基地，是人類飛向更遙遠星球的跳闆，因此探索月球對研究人類的太空生存技術具有深遠的現實意義。
據新華社
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