文|Pierre Henriquet
編輯|Meister Xia
導讀
幾十年來，歐洲航天局一直致力于航天技術的開發研制和應用，已經成為世界航天舉足輕重的力量。多國聯合，實現航天技術的發展，是當今世界航天的發展趨勢，歐洲航天在這方面進行了成功的嘗試。然而，國際空間合作容易受到地緣政治不確定性的影響。同時，產業化和商業化方面存在的不確定性也嚴重威脅著歐洲在航天領域的自主權。目前歐洲航天業亟待解決哪些問題，未來有又哪些挑戰？
一覽：
- 歐洲航天局（ESA）長期以來對金星、水星和月球等天體的不斷探測，為人類對太陽系的了解做出了重大貢獻。
- 歐洲航天局的未來任務也安排得滿當當的：2018 年發射的貝皮·科倫坡探測器正在前往水星的途中；JUICE 探測器于2022年 4 月離開地球，將于 2031 年抵達木星。
- 然而，歐洲航天局的預算比美國國家航空航天局（NASA）的預算少8倍。
- 盡管受到地緣政治不確定性的影響，各國航天機構之間的合作仍是大勢所趨。遺憾的是， 2022年俄羅斯宣布退出了ExoMars計劃。
- 雖然歐洲在航天科技上取得了長足的進步，但在產業化、商業化方面的弱點亟待克服，否則會威脅到其航天自主權。
2023年4月14日，歐洲航天局（ESA）的木星冰衛星探測器JUICE乘坐著最后一枚阿麗亞娜5型火箭離開地球，飛往木星。這是歐洲航天局最具雄心的太空探索任務之一。JUICE將借助地球和金星附近的3次引力輔助，歷經8年的太陽系航行，到達最終的目的地：木星的冰衛星木衛二、木衛三、木衛四。任務的主要目的是勘探三顆衛星的冰殼下是否存在海洋，及其環境條件能否孕育地外生命。
除JUICE之外，歐洲還正在開展許多激動人心的太空任務。但面對美國、俄羅斯和中國等亦敵亦友的太空大國，歐洲處于什么位置呢？目前亟待解決哪些問題，未來有又哪些挑戰？這些問題的答案很大程度上取決于我們對太空探索持有的觀念態度。
01、歐洲航天，世界領先
歐洲在設計、建造和執行尖端太空任務時，一直秉承著“少花錢多辦事”的原則。
從2019年到2024年，歐洲航天局的預算總額為144億歐元（相當于五年間每個歐洲公民每年購買一張電影票）。而美國國家航空航天局（NASA）的同期總預算約為1230億美元，是歐洲航天局的8倍多。盡管資金差距如此之大，歐洲依舊在航天科技領域大放異彩。我們可以自豪地說，歐洲航天局的一系列空間探測任務大大增進了人類對太陽系的了解。
“NASA的預算是ESA的8倍。”
近幾十年來，歐洲航天局參與的太空任務數量眾多，包括：太陽軌道飛行器“尤利西斯”號、觀測水星的貝皮·科倫坡（BepiColombo）任務、“金星快車”探測器、月球探測器SMART-1、“火星快車”號探測器、ExoMars TGO非載人火星探測任務、觀測土星以及在土衛六上著陸的“惠更斯”號探測器、彗星探測器“羅塞塔”號等。未來即將開展的任務也安排得滿當當的：2018 年發射的貝皮·科倫坡探測器正在前往水星的途中；JUICE 探測器于2022年 4 月離開地球，將于 2031 年抵達木星；赫拉任務（HERA）將于2024年底起飛，觀測美國DART探測器撞擊小行星 Dimorphos 試圖偏轉其運行軌跡時形成的撞擊坑。
行星探索只是歐洲太空科探計劃的一部分。歐洲航天局還發射了太空望遠鏡，以觀察無法從地球上觀測的太空深處，如XMM-牛頓衛星（X 射線觀測衛星）、Integral（伽馬射線觀測衛星）和 Ga a（可見光觀測衛星）等。這些尖端觀測儀器徹底改變了人類對恒星和星系的了解。2023年7月，歐洲太空望遠鏡“歐幾里得”發射，它的目標是距離地球 150 萬公里處，將探索整個宇宙以及導致宇宙膨脹的著名暗能量之謎。
02、合作交流：大勢所趨
即使是世界上規模最大的航天機構，也無法憑一己之力完成所有項目。因此，各國機構間形成了亦敵亦友的關系。例如，著名的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就是由美國航空航天局、歐洲航天局和加拿大航空航天局共同研發的。發射后，三個國家的科學團隊共享望遠鏡的使用時間。阿爾忒彌斯計劃是美國航空航天局將開展的一項讓人類重返月球的長期項目，其服務艙（獵戶座飛船）有一半是在歐洲制造的。歐洲還生產了美國“門戶”月球空間站計劃的幾個模塊。憑借這些投入，未來歐洲宇航員就有機會參與這些計劃，登上月球。
然而，國際空間合作容易受到地緣政治不確定性的影響。俄烏沖突爆發后，俄羅斯于 2022 年退出 ExoMars 計劃。歐洲的首個火星探測器“富蘭克林”本該搭乘ExoMars飛行器登陸火星，如今只得無限期推遲。俄羅斯交付探測器著陸平臺的時限早已過去，“富蘭克林”發射至少要等到2028年之后。
03、航天產業化、商業化：重組的陣痛
歐洲航天領域的發展并非一帆風順。技術開發情況尚好，但產業化和商業化方面則存在不確定性。最新的阿麗亞娜6型火箭在技術上比5型更上一層樓。6型原定于在最后一顆5型火箭升空之前發射，但由于種種延誤，2024 年之前發射希望縹緲。這起碼浪費了歐洲一整年的時間，耽誤了科學、商業和軍事太空計劃，還有可能會使得一些私人客戶轉向美國甚至印度尋求太空解決方案，從而嚴重威脅歐洲在航天領域的自主權。
在大西洋彼岸的北美，私營太空企業日益壯大。它們更大膽、更靈活，使用最先進的技術，也更敢于承擔風險。這一局面迫使著歐洲太空行業進行商業化。雖然歐洲近年來提出了“新空間”的理念，但時間較晚，且先進程度也不及美國。
“歐洲航天局的內部運營機制正面臨越來越多的質疑”
2022年12月，歐洲航天局與法國阿麗亞娜集團簽署了價值 3300 萬歐元的合同，開發名為 “忒彌斯”（Themis）的可重復使用航天器，由新型普羅米修斯發動機提供動力，以氧氣/甲烷為燃料。初步測試將于2024年在瑞典的基律納進行，并于2025年至2026年轉移至法屬圭亞那的庫魯。歐洲最新的這項可重復利用技術項目能結出碩果嗎？能在競爭激烈的全球航空界獨樹一幟嗎？這些問題的答案還需要時間。
不過，歐洲航天局的內部運營機制正面臨越來越多的質疑。在歐洲航空界，存在“地域貢獻等比例回報”的原則：歐盟每個成員國為歐洲空間項目做出多大的經濟貢獻，就能等比例地獲得來自歐盟的投資（以太空項目標的的形式提供）。該原則設計的初衷是為了鼓勵各國企業爭取項目標的，從而獲得新技術，但缺陷是會引發各國領導人之間產生政治分歧，而且審批流程繁瑣又緩慢。
歐洲各國能否超越政治分歧，團結一致促進太空科研？2025年，新一屆歐洲空間局部長級會議將拉開帷幕，宣布一系列最新的戰略性決策。與此同時，歐洲正在經歷重大的經濟、地緣政治和戰略變化。對于歐洲未來在太空方面的作為，大眾翹首以盼。
關于作者
Pierre Henriquet，核物理學博士、瞰創新專欄撰稿人