火箭换代、送人飞天，欧空局努力争先

6月初，欧空局宣布将在伽利略导航系统、新型火箭、载人航天、深空探测等领域发力，力争夺取或保持技术领先地位，促进航天产业发展和战略影响力。那么欧空局正在重点推进哪些航天项目？面临哪些挑战？未来欧空局航天事业前景如何呢？

多路推进 展现雄心

作为国际航天领域的传统强者，欧空局不仅维持着独立的卫星导航系统、天基多用途观测系统，还在新型运载火箭、载人航天、深空探测等领域重点发力，追求领先。

随着主力运载火箭阿里安5系列即将退役，欧空局投入大量资金开发阿里安6火箭，力争2024年首飞。

此外，欧空局积极推进织女星-E火箭开发工作，除持续改进前两级的固体火箭发动机外，又计划使用新型液氧甲烷发动机作为末级动力，以便其提升性能，更好地满足中小卫星发射需求。

同时，欧空局积极推动下一代可回收复用火箭项目研发，不仅和日本合作研制卡利斯托复用演示火箭，还在独立研制更大的忒弥斯复用演示火箭。

研发火箭，动力先行。2022年11月，欧空局的百吨级液氧甲烷火箭发动机“普罗米修斯”完成了首次整机热试车。该发动机将用于忒弥斯复用演示火箭和“下一代阿里安”项目，相关技术还计划用于改进阿里安6火箭，提升国际市场竞争力。

鉴于伽利略卫星导航系统面临补网和升级需求，欧空局计划由“猎鹰9”“阿里安6”等火箭发射新一代导航卫星。与此同时，欧空局正在推进IRIS2低轨道宽带星座建设，有望应用量子通信技术。

在载人航天方面，欧空局正积极参与“阿尔忒弥斯计划”，为猎户座载人飞船提供了推进舱，还为SLS重型火箭供应了部分组件。对于计划明年开始在轨组建的绕月空间站，欧空局与日本合作研制了部分舱段，还将负责在轨加注模块，以便支持载人登月舱，欧空局借此获得了3次航天员前往月球的机会。

值得注意的是，欧空局提出了可重复使用的载人/货运飞船研发计划，希望能够建设成独立自主的载人航天体系。

作为“旗舰级”重点项目，欧空局正在积极推动深空探测任务。4月14日，阿里安5火箭将木星冰月探测器送入预定轨道。预计该探测器经历一系列行星飞越后，将在2031年抵达木星系，并在2033年泊入木卫三环绕轨道。

与此同时，欧空局正在紧张筹备即将于2024年发射的赫拉号小行星探测器，近距离观测被美国航天器撞击后的双小行星系统，研究抛撒物质。此外，欧空局规划了彗星拦截器、土卫二采样返回等颇具挑战性的深空任务，并在抓紧开展研究。

除了和美国在韦伯空间望远镜项目上展开合作外，欧空局也在推进自己的深空天文项目。不过，受火箭换代延迟影响，欧空局已将欧几里得巡天望远镜交由猎鹰9火箭发射，而雅典娜X射线空间望远镜、柏拉图系外行星巡天望远镜等项目也在推进中。

欧空局的多个空间望远镜项目面临拖延或降低配置

调整思路 应对挑战

近年来，国际形势变化给欧空局造成了不小的冲击。

一方面，俄乌冲突破坏了国际航天产品供应链，迫使欧空局和俄罗斯中止大部分航天合作，拖延了一系列发射任务。

另一方面，阿里安6火箭研发不顺，织女星系列火箭遭遇失败，国际静止轨道市场萎缩，猎鹰9火箭等航天新势力崛起……在此影响下，欧空局丧失了大量航天发射市场份额。因此，欧空局有必要转变思路，重点发展低成本综合商业发射能力和政府支持的重大任务，应对复杂挑战。

在降低任务成本方面，欧空局提出了“下一代阿里安”项目。虽然这款火箭的同步转移轨道运力仅为6.6吨，但预计单位运力成本显著下降。欧空局认为，“下一代阿里安”能够每年发射17发，搭配可复用的第一级，发射成本将下降到约5000美元/公斤。考虑到欧空局拥有丰富的氢氧发动机研发和使用经验，必要时可为“下一代阿里安”整合先进氢氧上面级，大幅增强深空运载能力。

在载人航天方面，欧空局在20世纪90年代研制的赫尔墨斯航天飞机虽未成功，但借此拥有了一定的技术积累。未来，欧空局的载人航天项目将重点发展“革命性创新智能上面级”。这是一种多用途可重复使用轨道器，拥有再入段的气动控制舵面，继承了赫尔墨斯航天飞机的技术“基因”。同时，它采用垂直反推着陆技术，不需要跑道供滑翔降落，也未配备大翼面，似乎与“星舰”殊途同归。欧空局认为，相比降落伞着陆模式，这样可以降低单点失效的可能性。

预计该轨道器重达25吨，拥有40立方米加压空间，可搭载7吨货物或5名航天员，将由阿里安6火箭发射入轨，如果搭配新一代可回收复用火箭，还能进一步提高经济性。

由于其规模较小，使得整体逃逸方案比较可行，创新的气动设计使得结构和防热代价也相对较小，又保留了升力体构型再入过载小的优点，体现了欧空局在载人航天飞行器领域的独到眼光：在充分利用自身相对全面的技术体系基础上，根据发展需求，重新优化组合，实现整体创新。

困难重重 有待克服

虽然欧空局提出了宏伟愿景，但分析欧空局的现状可知，其面临着多方面困难，不能盲目乐观。

长期以来，欧空局的航天项目大多由官方拨款主导业航天关注不足。，而欧空局近对更具活力的商10多年来的发展宗旨似乎不是努力降低发射成本，获得更大利润、更强的商业竞争力和更突出的成就，而是希望带动欧盟就业，争取成员国追加投资。

例如，阿里安6火箭项目存在的重要意义是，通过维持自主发射能力，“捆绑”成员国相关产业链，获得更多资金扶持，这也是该火箭项目投资超过40亿欧元却反复推迟的原因。

阿里安6火箭发射不断推迟

与此同时，需要高投入的空间科学项目只获得了10多亿欧元拨款，导致雅典娜X射线空间望远镜任务也持续推迟。

显然，如果欧空局不能调整资源分配状况，其宏大愿景的相当一部分仍将面临不断推迟甚至取消的尴尬。

再认真分析阿里安6火箭研制过程，不难发现，欧空局内部分工也有问题。传统上，欧空局的液体火箭技术来自法德两国，固体火箭技术来自意法两国。由于火箭构型方案会直接影响各国航天工业利益，长期以来德国主推各种纯液体火箭方案，但是出于维持固体助推器生产线以及平衡各国影响力的考虑，法国支持构型复杂、生产链条长的火箭设计。这就是阿里安6火箭在各种构型之间来回“摇摆”的根源，导致构型设计迟迟无法实现最优解。

在欧空局强调将重点发力的载人航天领域，在技术路线选择上也遭遇争议。有评论认为，欧空局虽然宣示要抢占载人航天高地，带动经济发展，但其提出的载人航天方案往往因为技术难度太大，不能快速突破，却在超支和延期中被迫终结。

例如，通过研发一款低成本的载人飞船，实现人员快速到达和运输补给国际空间站，是一种切实可行的技术路径。但欧空局长期以来追随美国技术路线，在升力体方案研究中花费了较多精力，反而缺乏返回式卫星开发经验，飞船技术储备不足。

至于滑翔再入、反推着陆的“革命性创新智能上面级”方案，技术难度明显较大，恐怕难以避免超支、超重、延期等挑战。如果欧空局不能平衡好内部利益分配，轻率地立项开发，很可能像“赫尔墨斯”那样功败垂成。

总之，欧空局虽然提出了宏伟愿景，但外部面临强大的竞争者，内部需解决持续投入、合理分配、提高效率的难题，究竟能有多少落到实处，仍然值得观察。（作者：张晨 把关专家：中国航天科技集团科技委副主任 江帆）