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【快报】OSTP发布首份国家地月科学与技术战略
2022-12-31 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  202211月,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布首份国家地月科学与技术战略(National Cislunar Science & Technology Strategy)(图1),旨在解决美国的科技领先地位如何支持所有航天国家和实体负责任、和平和可持续地开展地月空间探索与利用。 

  地月空间是指地球同步轨道以外主要受地球和/或月球引力影响的三维空间(图2。地月空间包括地月拉格朗日点区域、利用这些区域的轨迹和月球表面。 

1 OSTP发布首份国家地月科学与技术战略

2 地月空间的三维描绘

  1 愿景 

  美国将按照2021年美国太空优先事项框架,在负责任、和平、可持续地探索、开发和利用包括月球在内的地月空间方面引领世界。地月空间可为推动科学、技术和探索提供巨大前景。地月空间为回答最高优先级的行星科学问题、探索太阳系和太阳起源提供机会;地月空间包含无线电静默环境,可以促进新一代射电天文学的发展;地月空间是测试载人探索技术的关键区域,具有引领太空经济增长的潜力。 

  美国及其国际盟友在地月空间的科学和技术领导地位将支持地月空间(包括月球)负责任、和平和可持续的探索和利用。当开始下一阶段的太空探索时,美国将与盟友、国际伙伴和私人团体合作,为不断增长的地月空间活动设定步伐和方向,以促进科学发现、经济发展和国际合作,展示美国及其伙伴共同的价值观。 

  关于美国如何能够成为负责任和可持续探索、开发和利用地月空间(包括月球)领导者,本战略报告提供了其所遵循的愿景和制定的早期科学技术目标。 

  2 地月空间近期趋势 

  1972年载人登月之后,美国很快将再次实施阿尔忒弥斯(Artemis)计划的首个载人探月任务。包括轨道环绕小卫星和着陆器,无人探索地月空间的行为越来越活跃。这些持续活跃的月球探测活动涵盖了一系列科学应用(包括月球测绘和轨道测量、表面地球物理调查和射电天文观测)、原地资源利用(ISRU)以及其他勘探和开发活动。为了支持这些计划中的和未来的地月活动,需要基本的基础设施,包括通信、导航和授时(PNT)、运输和无线电频谱管理。 

  近期的地月空间保障能力需要透明、开放、可互操作和可扩展的特性,以推进未来几年地月生态系统的持续发展。此外,这些活动需要一支多样化的科技队伍的支持,以应对这一很大程度上未知领域面临的挑战。 

  3 长期趋势:人类活动的新领域 

  地月空间广阔,其空间体积比地球同步轨道内的整个空间区域大2000多倍,而地月空间最远的区域是地球同步轨道到地球距离的12倍多。航天器可以在地月空间的各种轨道上运行,包括月球轨道、地月转移轨道,以及地球-月球拉格朗日点周围大区域的轨道族。 

  除了政府的太空计划,许多其他类型的任务(包括商业、非营利和学术性)也有望在未来几年在地月空间运行。战略报告中阐述的愿景旨在让所有航天实体参与并与之密切关联,作为推进可持续“地月生态系统”的一部分。为了实现这一愿景,美国政府将有必要与地月生态系统中的其他实体在广泛的能力、规范的标准和基础设施方面进行合作。 

  美国会继续与国际社会合作,维护和加强规范规则下的太空国际秩序,包括地月空间。多个国际协议已经规范了人类在地月空间,包括月球表面的活动。本战略报告与这些已经达成的协定以及适用于地月空间其他不具法律约束力的条款保持完全一致。与本战略报告尤其相关的是1967年《外层空间条约》、1968年《救援协定》、《登记公约》、《责任公约》、国际电联《无线电规则》、《阿尔忒弥斯协定》、联合国和平利用外层空间委员会的特别努力,以及其他正在进行的多边讨论和国际条约。 

  4 战略应对的当前和未来挑战 

  地月空间活动的增强需要一项凝练且统一的战略来保障复杂航天系统的安全和可持续发展。美国政府要实现在地月空间开展负责任、和平和可持续开展活动,就需要与外部实体(如商业、非营利、学术和国际团体)之间的协调。本战略解报告回答了在空间区域与航天飞行有关的早期关键科学和技术挑战。 

  5 科技目标 

  本战略报告提出了4个科技目标: 

  (1)支持足以保障地月空间未来增长需求的研发;美国的技术积累始于对未来积极发展的愿景,并由高度多样化的科学和工程能力引领。月球是科学进步和潜在经济增长的驱动力。地月空间的研究和发展机会包括从空间科学的新发现到新的地月技术开发,再到理解空间环境对人类影响的新突破。 

  (2)扩大地月空间国际科技合作;国际科技合作可以促进和平,发展负责任的做法,并为新机构奠定基础,使人类和机器人能够在地月空间持久生存。新的国际合作还可以通过展示如何为包括发展中国家在内的所有国家的利益开展活动来扩大美国通过《阿尔忒弥斯协议》实现的目标,同时在这一重要的地月发展十年中提高透明度,建立月球探测实体之间的信任与合作。 

  (3)将美国太空局势认知力拓展到地月空间;太空局势认知力是确保所有在地月空间运行的实体透明和安全运行的必要基础。随着地月空间活动的增加,美国政府将会对太空局势认知力做出具体的要求,包括相关参考系统和数据共享方法。美国将追求新的具有高性价比的新能力,同时在必要时改进现有能力。本科技目标与小行星防御的早期危险预警能力遥相呼应。 

  (4)通过可扩展的和互操作的方法实施地月通信、定位、导航和授时能力;通信以及定位、导航和授时(PNT)是地月空间(包括月球轨道和月球表面)所有活动需要用到的最基本信息服务。本目标将确保NASA的阿尔忒弥斯计划部署的基础设施能够助力地月空间合作共赢和可持续发展的生态系统。通过可扩展和可互操作的方法实施所需的地月通信和PNT功能,可以促进新的商业发展并降低参与太空活动的壁垒。 

  (编译/刘学;审核/尧中华 

原文题目:National Cislunar Science & Technology Strategy
源:https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/11/11-2022-NSTC-National-Cislunar-ST-Strategy.pdf 

 
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