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2024/03/28 

寰宇韜略

【寰宇韜略】登月競賽白熱化 太空領域兵家必爭(下)
 智庫主張,美國應邀集盟邦共同建立太空合作規範機制,掌握未來太空領域的定義與規範權。圖為美軍主辦的「全球哨兵24」聯演。 (取自美國太空司令部「X」帳號)
【寰宇韜略】登月競賽白熱化 太空領域兵家必爭(下)1
【寰宇韜略】登月競賽白熱化 太空領域兵家必爭(下)2

◎蔡馥宇(譯)

(接上文)

 除大國競爭之外,當前國際局勢亦走向多極化,各主要國家為維繫自身關鍵國家利益,無不尋求太空探索與發展。換言之,當前的登月競爭已不再像冷戰般,只有美蘇兩強,而是有其他多國透過發射探測器、機器人等方式,尋求一席之地。

 目前據信全球近10年有106個地月太空任務;誠然,最主要的兩個探索任務之一,仍是由美國主導、許多國家參與的「阿提米絲協議」。其重申太空探索的和平意圖,並透過跨國透明度、作業互通性、緊急援助、註冊、科學資料與太空遺產共享與保護、太空資源開採與利用,減少太空活動衝突與太空垃圾等建制,提前建立規範。

 另一方面,俄「中」則研擬合作打造國際月球研究站(ILRS),並已獲委內瑞拉、伊朗、阿拉伯聯合大公國,以及亞太空間合作組織成員國(APSCO)參與。

 過往即便是冷戰時期,美蘇雙方進行太空競賽,彼此仍有一定程度合作,但2022年烏俄戰爭爆發後,歐美聯合對俄制裁,也對相關合作產生不利影響,如歐洲太空總署(ESA)就因此停止與俄國合作,而俄國為展現實力,也獨力展開多次探月任務。

印度異軍突起 順利登月

 印度則是近年異軍突起、尋求登月的另一個主要國家,2023年7月,印度發射「登月3號」探測器,其採相對緩慢但節省燃料路徑,進入月球軌道,花了數週時間,尋找適合的登月地點。俄國則以Luna-25快速進入軌道,希望搶先在月球南極登陸,最後以失敗告終。反而是印度最後順利達陣,成為全球第4個發射探測器登陸月球,並率先抵達月球南極的國家,而印度除決定參與「阿提米絲計畫」外,也立下2035年建立印度太空站、2040年進行載人登月的目標。

 美國尋求重返月球的決心,與美國太空軍建立時間相仿,在美國太空軍成軍前,美國空軍研究實驗室(AFRL)與國防部先進計畫研究局(DARPA),也曾針對太空狀況覺知、地月高頻寬通信、地月導航、新世代太空推進等諸多領域,進行多項前置研究規劃、投資與實際推動。

美應強化太空狀況覺知

 在至關重要的太空狀況覺知部分,AFRL雖已推動「神諭」(Oracle)計畫,強化美方對月球軌道、拉格朗治點與地球軌道的偵監能力,但礙於資金與技術限制,計畫啟動時間已從2025年延至2027年,這代表美方大幅延後強化太空狀況覺知的時間,並可能影響後續數十年的太空情偵監基礎建設,太空軍應支持此計畫並加速啟動。

 此外,本文也建議太空軍比照一般民用航空器,加裝飛機詢答器方式,透過建立國際建制,讓各國民用太空艙、登陸艙加裝以光學或無線電射頻為基礎設計的類似設備,既能提升太空艙的識別、強化營運安全、增加急難救助效能,也對強化太空狀況覺知有直接的效果。

 在強化地月通訊方面,鑑於現存通訊網路無法有效支援未來「阿提米絲計畫」的發展規模,其需要透過擴大頻寬,同時加強保密與安全等挑戰。仍在研發驗證的雷射通信是一可能選項,因為在太空中不受大氣干擾,也有利於大量資料傳輸,但地月之間的遙遠距離,同時也需避免太陽風、日月食週期干擾,進而避免通信中斷,讓建立雷射通信網路的難度直線上升。

 定位、導航與正時,是維持地月體系另一個關鍵領域,美國太空軍基於營運全球衛星定位系統(GPS)的經驗,無疑成為最適合執行相關工作的單位,但仍需要透過審視美國相關部門,以及參與「阿提米絲計畫」盟邦夥伴溝通後,進一步建立共通標準。

 新推進力部分,本文認為,鑑於未來無論在月面還是地月之間的太空領域活動,都無法指望立即性燃料補給,因此核能反應爐勢將成為建立月面基地、太空站,乃至於太空船推進的關鍵能量來源。AFRL的JETSON計畫,就在研究太空站或衛星使用的軌道核反應爐,至於DARPA正在推動的「敏捷地月行動驗證用原型火箭」(DRACO)計畫,主要目標就是研究太空核動力推進。

 製造能源很重要,如何分配能源則是另一關鍵,未來的月面基地與太空站必須要獲得不間斷電源支援,畢竟其不只影響設施的科學與經濟活動,甚至會直接衝擊設施內人員的性命,但太空與月球表面溫差巨大,也讓配電更加複雜。對此,AFRL的「太陽能增量示範研究」(SSPIDR),就在尋求以更有效率方式,進行太陽能發電,藉此支援月面車或月面基地。

 除研發前述科技外,美國太空軍在研發出新科技後,也需迅速將其過渡到採購與部署層面,才能真正將科技實際應用,避免不必要停滯與重啟,甚至人才與資金的流失。

 這也代表美國太空軍需對未來可能出現甚至取得的新能力,有更多預判與規劃,這對未來的衛星或太空艙等載臺設計,都是一大挑戰。不過,本文認為,可透過開放式架構設計,隨時進行子系統更新升級滿足需求。這與當前國際民用衛星改採低成本、壽期短的小型衛星趨勢正好相反,但考量到未來地月往來更加頻繁,減少不必要的太空垃圾,已成為未來發展重點,也是一種負責任的態度。

 未來5年,將是美國太空軍發展的關鍵時刻,美國國會的預算挹注多寡,都將對後續太空探索與產業發展,產生深遠影響。

攜手民間企業 推動太空探索

 本文認為,美國不能在當前「太空探索奠基時代」缺席,必須透過民間企業在月球上進行商業活動,同時由太空軍推動,且維護「和平且負責的地月體系合作規範」。當前對太空軍的投資,將成為界定未來太空狀況覺知、與對手溝通,進而辨識潛在威脅,建立應對選項,以及其他彈性作為的關鍵。

 而且,民間主導的科學、商業與探勘活動,雖受到美國太空軍保護,但仍是以和平為核心目標,這也將與中共以共軍為核心推動的太空計畫,呈現明顯對比。

 為此,本文建議,美國國會應持續提供資金與員額,支持美國太空軍發展;五角大廈則應制定廣泛支持地球、月球與地月太空領域的科學研究與經濟發展戰略;美國太空軍則應建立一支熟悉地月環境的專家小組,進而隨時投入未來開拓與作戰勤務。另還需針對登月競賽與未來登月後長駐時期,研擬準則、作戰概念與需求。

 此外,美國太空軍也需建立類似美國空軍研究實驗室,或國防部先進計畫研究局等單位,持續投資與進行地月相關研發工作,同時具備快速將研發的科技,轉化為實際作戰的能量。(完)

(譯稿來源:美智庫「米契爾研究所」研究報告)

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