祁首冰(北京空間科技信息研究所)

2011年12月29日,韓國國家航天政策的最高決策機構韓國國家航天委員會召開會議,審議并通過了韓國《第二次航天開發振興基本計劃(2012-2016)》(以下簡稱《二次計劃》)。該計劃在總結2007-2011年間韓國政府推進航天開發取得的成果,分析主要航天國家發展動向,并基于韓國國內航天發展現狀與差距分析的基礎上,提出了今后5年間韓國航天發展的方向、愿景、政府推進本國航天發展的四大目標、五大戰略及其實施途徑(14項課題)、航天開發路線圖、以及相關政府主管部門職責分工和預算測算等。
《二次計劃》出臺前,韓國政府制定并頒布過兩次航天發展規劃,分別為《航天開發中長期基本規劃(1996-2015)》和《第一次航天開發振興基本計劃(2007-2016)》(以下簡稱《一次計劃》)。
《航天開發中長期基本規劃(1996-2015)》于1996年4月由韓國綜合科學技術審議委員會(委員長為總理)最終審議并確定,主要內容包括:到2015年共研制衛星15顆、研制科學火箭及運載火箭等。該規劃先后進行過3次修訂。其中第2次修訂(案)的主要內容是:到2015年研制20顆人造衛星、研制多級運載火箭及建設航天中心、制定航天研發及國際合作推進計劃等。第3次修訂(案)主要是調整衛星研制進度。
《一次計劃》由韓國國家航天委員會于2007年6月審議并確定,主要內容包括:政府重點推進衛星技術和運載火箭技術自主化發展,以及培養航天技術領域的專家等。
《二次計劃》共包括計劃制定背景、《一次計劃》的推進成果、國內外航天發展現狀、《二次計劃》的愿景與目標、五大戰略及14項重點推進課題、主管部門及預算等6個部分。
在背景中,首先闡述了各國紛紛將航天列為戰略性產業,選定重點領域并大力培育,全球進入新的航天開發競爭時代。其中,強調了亞洲主要航天國家致力于發展成為航天強國,并通過擴大民間參與來積極培育新興戰略性的航天產業。航天不僅對于國家安全至關重要,而且航天技術應用可提高人們的生活質量,為此,戰略性地培育航天發展十分必要。
計劃制定的法律依據為《航天開發振興法》第5條和該法施行令第2條規定,為促進航天發展,政府應每隔5年制定一次基本計劃。
這部分總結并評價了在《一次計劃》期間六大戰略領域所取得的成果。其中的亮點包括:促進航天重大工程和項目方面,通過研制“韓國多用途衛星”(Kompsat)、“通信、海洋和氣象衛星”(COMS)等7顆衛星,推進了衛星技術自主化發展;“通信、海洋和氣象衛星”成功發射,使韓國成為世界上第7個擁有氣象衛星的國家;羅老航天中心竣工與羅老號發射,為韓國自主研制運載火箭奠定了基礎。
在擴大航天開發成果應用方面,“韓國多用途衛星”應用于精密地圖繪制、資源勘探、海洋監視等領域;“通信、海洋和氣象衛星”不僅為韓國提供氣象、海洋、通信領域的服務,還向亞太30余國提供氣象資料,服務國際社會。
夯實航天發展基礎方面,制定了航天開發路線圖,系統推進各領域計劃的實施;2008-2011年間,政府累計投入445億韓元,實施67項課題,進行航天基礎技術和核心技術研發;確立了產學研協同創新的開放型項目體制;將韓國多用途衛星-3A的衛星本體抓總工作移交給國內企業,改善了項目管理體制。

韓國羅老航天中心鳥瞰圖
培育航天人才及擴建基礎設施方面,通過實施航天基礎技術和核心技術研發項目,培育大學航天專門人才,2008-2011年間,累計培養碩士博士261名;通過實施航天員培養項目,提升了國民對航天開發的關注和理解;2008年建成大型衛星裝配試驗樓,2009年羅老航天中心竣工等,航天開發基礎設施得到擴充。
擴大航天國際合作方面,韓國承辦了2009年國際宇航大會(IAC);韓國一方面強化與技術先進國家的技術合作,另一方面開展針對發展中國家的航天教育培訓項目,擴大了合作對象、領域與形式等,為國際市場開發奠定了基礎。
完善空間物體登記與管理體制方面,進行國內登記4件、國際登記7件,確立了空間物體登記與管理體系;具有戰略意義的是,通過2010年“通信、海洋和氣象衛星”的發射與運營,搶占了稀缺的衛星軌位及頻率資源。
該部分是《二次計劃》的核心部分。
其愿景為“促進和平利用空間和進行科學探索,為國家安全和國民經濟發展做出貢獻”。它的四大目標為:①通過加強航天自主開發能力,進入航天強國行列;②通過可持續的航天開發與應用,提高國民生活質量;③通過拓展航天國際市場,確保國家未來的競爭力;④通過成功的航天開發和擴展航天活動空間,提升國家地位。

2010年成功發射的韓國“通信、海洋和氣象衛星”在軌示意圖
其五大戰略如下。
戰略一:盡早實現航天核心技術自主化發展
該領域基本方向為:通過研制衛星和運載火箭等航天系統以及確保航天核心技術,促進航天技術自主化發展,并設定了3個目標:①發射3顆高分辨率衛星和3顆小衛星,國內主導研制靜止軌道綜合衛星;②設計韓國航天運載火箭,并由國內主導研發5~10噸級液體發動機;③新設各類項目,促進航天基礎科學研究。并給出航天技術推進路線圖。
為實現上述戰略目標,確定了3項重點推進課題:衛星技術先進化、運載火箭技術自主化和確保航天前沿技術和基礎技術。
在推進衛星技術升級方面,政府將依據戰略需求和公共需求,推進各類衛星的研制工作。持續研制載荷多樣的(光學、雷達、紅外)韓國多用途衛星;研制氣象、海洋和環境靜止軌道綜合衛星;研制技術試驗小衛星、空間和地球科學研究小衛星,以及面向未來空間探索項目的小衛星;研制費用相對低廉的中小型對地觀測衛星星座。
同時,明確各類衛星的發展戰略和技術自主化目標。如,低地球軌道遙感衛星,目前衛星總體技術和平臺技術自主化程度較高,未來發展重點是促進有效載荷核心技術自主化;靜止軌道綜合衛星的系統總體和平臺由國內主導研制,海洋和環境載荷與國外企業合作研發,氣象載荷引進與自主研發并行;對于已實現技術自主化的小衛星,其技術戰略向標準化、模塊化和多任務兼容性平臺方向發展。
此外,還將針對尚未實現自主化的核心技術,制定實現自主化發展的戰略方案。如,制定核心技術自主化發展的路線圖,重點是加快推進核心部件國產化。
在推進運載火箭技術自主化發展方面,韓國將推進自主研制太陽同步軌道運載能力1.5t的三級液體火箭—韓國航天運載火箭-2,目標是2021年發射(現已將正式發射時間提前至2020年)。原則上,該火箭將由韓國自主研發,但部分關系到火箭可靠性的核心部件技術將采用國際合作和自主研發并行的方案。
在確保航天前沿技術和基礎技術方面,政府將擴大以大學研究室為重點的航天基礎技術研究;新設各類項目,以加強航天基礎科學研究;著手開展航天前沿技術研究,迎接空間探索時代。
戰略二:構建衛星應用促進體系,擴大衛星應用
該領域基本方向為:滿足核心領域衛星信息需求,擴大衛星應用,并設定了3個目標:①為促進國家衛星信息應用,確立相關法律體系并制定相關計劃;②為提高衛星信息質量和實用性,加強相關技術研發;③為構建衛星信息管理與應用體系,設立并運行“國家衛星應用中心”。
為實現上述戰略目標,政府將重點推進3項課題:①建立促進衛星信息應用的推進體系;②促進衛星信息應用技術研發,提升衛星信息質量;③構建衛星信息應用跨部門合作體系,提出將構建國家衛星信息綜合管理與服務體系以及建立“國家衛星應用中心”。
戰略三:擴大民間參與,增強航天產業力量
該領域基本方向為:由專門機構主導航天項目開發轉為由企業主導,并設定了3個目標:①推進制度改革和示范工程,促進航天產業化發展;②產學研合作研制“韓國航天運載火箭”,實現相關技術向企業轉移;③研制核心部件和培育航天技術企業。
為實現上述戰略目標,政府將重點推進如下三項課題:一是構建持續支持航天產業發展的體系。具體措施包括:完善法律法規、金融稅收等政策,構建科研機構與企業間人才交流體系等;二是擴大企業參與,促進技術轉移;三是增強航天產業全球化能力。具體包括:通過與航天技術先進國家的合作,促進核心部件國產化;強化政府機構與企業的合作,促進出口;培育具備國際競爭力的航天專門企業等。
戰略四:加強人才培養和擴建航天基礎設施,促進航天發展
該領域基本方向為:將國家的航天開發事業與人才培養相結合,開發貫穿生涯周期(大學-新員工-骨干科學家)的人才培養項目。
為實現上述戰略目標,政府將重點推進如下三項課題:一是培養航天技術與應用人才。提出,將培育1000名具備專業知識和工程實踐經驗的航天專門人才;二是普及航天科技文化。提出成立并運營“航天教育中心”,建設航天主題公園,增強國民對航天的參與和體驗;三是擴建航天基礎設施。將擴建羅老航天中心,擴充試驗設施設備,擴建衛星地面站設施等。
戰略五:完善管理體制及開展多元化的國際合作
該領域基本方向為:建立先進的航天管理體制與技術評審制度,促進航天國際合作的多元化發展。政府將重點推進如下兩大課題:
一是完善管理體制。①將修訂《航天開發振興法》,更好地為航天各領域的發展確立法律依據;②將強化國家航天委員會和航天開發振興實務委員會對跨部門的航天開發政策和項目的審議職能,整合運行中的各項目推進委員會,提升航天項目推進的效率等;③構建綜合的空間監視、預報與應對體制,進行空間物體監視和空間環境預報等。
二是開展多元化的航天國際合作。①根據合作對象國的性質,制定多元化的國際合作戰略;②積極參與國際合作,提升國家影響力;③支持企業開展國際合作和拓展國際市場。
該部分首先明確了負責推進五大戰略、14項重點推進課題的韓國政府部門。如推進衛星技術先進化和構建衛星應用體系方面,由教育科學部牽頭、行政安全部、知識經濟部、國土部、環境部等政府部門共同參與;推進多元化國際合作方面,由教育科學部、外交部、行政安全部等負責;其他推進課題基本上由教育科學部負責。
最后,給出了《二次計劃》期間的預算測算總額21331億韓元(約合19.8億美元)。其中,衛星領域10638億韓元(占50%),運載火箭與航天中心9743億韓元(占46%)。該預算規模尚未獲得最終批準,還可能受國家財政計劃和預算編制過程的影響而調整。此外,衛星應用領域的預算將在《國家衛星信息應用促進計劃》中單獨討論,未包含在上述預算中。
2007年發布的《一次計劃》確定了韓國2007-2016年間航天發展的目標、戰略重點和實施途徑。5年后制定的《二次計劃》除了保持與《一次計劃》的連續性之外,還反映了基于國內外形勢與需求變化以及韓國航天發展問題與差距分析基礎上的韓國政府對航天發展戰略的調整。
《一次計劃》提出的航天發展的兩個目標—“通過開拓航天產業國際市場,為國民經濟發展做出貢獻”和“通過成功的航天開發,提升國民自豪感”,在《二次計劃》中被替代為“通過拓展航天產業國際市場,確保國家未來競爭力”和“通過成功的航天開發和擴展航天活動空間,提升國家地位”。可見,新計劃已將航天產業提升至關系國家未來競爭力和國際地位的戰略性產業。
韓國將培育戰略性的航天產業。實施途徑包括:促進航天核心技術自主化發展、增強航天產業力量、加強人才培養和擴大基礎設施建設、完善管理體制和開展多元化的航天國際合作等。為此,盡管面臨不利的國內國際經濟形勢,《二次計劃》為未來5年提出的預算申請為21331億韓元,比《一次計劃》期間執行的預算15469億韓元大幅增加了38%。
韓國航天經過近20年的較快發展,已具備一定技術和產業基礎,民間企業實現了遙感小衛星出口,遙感衛星數據實現了國內外商業銷售。為此,《二次計劃》首次提出將“增強航天產業全球化能力”,實施途徑包括:①與航天技術先進國家開展合作研發,掌握核心技術和實現部件國產化。②與國外領先的部件供應商合作,使韓國成為核心部件的全球銷售基地,并促進海外銷售。③加強政府機構與企業的合作,共同促進出口。推進政府研究機構向企業轉移航天技術,企業研制標準化的應用衛星,國家貿易投資促進機構充分發揮平臺和渠道作用,政府對外援助機構必要時提供援助資金等,共同促進對發展中國家的出口;④培育具備國際競爭力的航天專門企業等。
韓國未來將更為重視并將實質性推進其航天的產業化和商業化發展。《二次計劃》中,將“擴大民間參與,增強航天產業化力量”獨立為第三大推進戰略,并制定了方針、目標和具體實施途徑。韓國政府推進航天產業化、商業化發展的重要途徑是促進技術轉移和擴大民間參與。政府將擴大企業參與國家航天開發項目的力度,加速推進航天技術向企業轉移。
運載火箭方面,韓國政府擬通過促進政府出資研究機構與企業共同研制“韓國航天運載火箭”,實現相關技術向企業轉移。韓國航天運載火箭項目將采用產學研協同創新的“開放型”項目團隊管理體制,并使企業從項目初期的設計階段就介入,從而培育以企業為核心的研發和制造力量。
衛星方面,將通過衛星技術轉民和產學研合作研制衛星,促進以企業為主體進行標準化的衛星開發。
雖然韓國航天一直堅持“‘先衛星、后火箭’,衛星中也優先發展應用衛星,尤其是遙感衛星”的原則,但面對羅老號(又叫韓國航天運載火箭-1)連續兩次發射失敗,以及受國際國內經濟形勢不佳和大選臨近的影響,為獲取民眾的支持和獲得政府持續穩定的預算投入,戰略與規劃制定者打出了“親民牌”,具體體現在以下幾個方面:
首先,《二次計劃》中將“通過可持續的航天開發與應用,提高國民生活質量”列為韓國政府推進本國航天發展的第二大目標,相比《一次計劃》,其位置提前一位,可見,韓國未來航天發展將更為關注民生。
其次,《二次計劃》在衛星規劃方面,首次出臺了“通信、海洋和氣象衛星”后續衛星—靜止軌道綜合衛星-2A、2B(GK-2A、2B)的具體計劃。將于2017年發射的靜止軌道綜合衛星-2A為一顆靜止軌道氣象衛星,該衛星將進一步縮短韓國氣象信息獲取時間和提高圖像清晰度,將對預防災害起到更為積極的作用;將于2018年發射的靜止軌道綜合衛星-2B為一顆靜止軌道海洋與環境綜合衛星,該衛星發射將使韓國擁有首顆環境衛星,形成自主監測東北亞地區環境狀況的能力。而此前,韓國都是通過美歐的低軌道衛星來觀測大氣污染和地球變暖等。該衛星可探測朝鮮半島周圍2500km2內因氣候變化引發的臭氧以及二氧化硫、二氧化氮、甲醛等污染物的生成路線與移動路線。
最后,《二次計劃》首次將“促進衛星應用技術研發”列入了重點推進課題,明確提出將“促進洪水、干旱、山體滑坡、海洋災害等災害預防與減災等公共安全領域的技術研發”和“促進公共安全、氣候變化應對、國土資源管理、生活質量提升等領域應用技術的研發”等。
為了解決資源不足、分散,條塊分割等深層次問題,《二次計劃》首次提出將“通過構建衛星應用體系而擴大衛星應用”,將重點從完善相關法律法規、規劃、組織機構和建立跨部門合作體系著手,促進衛星應用。其具體措施包括:①修訂《航天開發振興法》,強化其促進衛星應用的相關職能;②制定統一的數據管理與應用相關規定——《關于國家衛星信息管理和應用的規定》,并據此制定部門級詳細的數據政策;③衛星研制部門和衛星數據供給與應用部門每隔5年共同制定《國家衛星信息應用促進計劃》并施行;④將現有部門間協調機構“衛星應用委員會”升級為國家航天委員會的實務委員會而運行;⑤構建國家衛星信息綜合管理與服務體系,如開發以使用者為中心的衛星信息(衛星影像數據等)檢索、訂購與分發系統,構建以核心應用機構為對象的大容量衛星信息高速傳輸專用網,開發先進的影像安全技術等;⑥推進成立“國家衛星應用中心”等。
此外,促進衛星應用技術研發和提升衛星數據質量和服務也是構建衛星應用體系戰略下的另一大課題。
國際合作一直是韓國航天發展的重要特征之一。《二次計劃》延續了《一次計劃》“加強國際合作”的戰略,但戰略更為清晰,途徑與措施更為具體。
《二次計劃》首次提出開展“多元化”的航天國際合作,其內涵豐富。
一是將針對三類國家分別開展以“技術”、“資源”和“市場”為側重點的合作。與航天強國合作,戰略重點是獲取航天技術自主化所需的核心技術;與航天大國合作,則以“互惠互利、優勢互補”為原則;與發展中國家合作,則以確保潛在的航天產業市場為目的而擴大投資。二是將更為積極地參與國際組織活動,以提升韓國的影響力。三是支持企業開展國際合作和拓展國際市場。
可見,多元化的國際合作將服務于韓國航天發展的目標—“形成航天自主開發能力,進入航天強國行列;拓展航天國際市場,確保國家競爭力;拓展航天活動空間,提升國家地位與影響力”等。
2011年12月29日,韓國國家航天委員會在審議并確定《二次計劃》的同一天,審議并確定了《韓國航天運載火箭開發計劃》。根據該計劃,韓國將主要基于自主技術研制太陽同步軌道運載能力1.5t的三級液體火箭—韓國航天運載火箭-2(KSLV-2),目標是2021年發射(現已將正式發射時間提前至2020年)。
迄今,韓國運載火箭技術及自主化發展還遠遠落后于其衛星技術及自主化發展。由于羅老號經歷了2009年和2010年兩次發射失敗,韓國政府最終決定盡快研制韓國航天運載火箭-2,將其與羅老號發射計劃分開對待。為此,韓國政府決定在未來10年為韓國航天運載火箭-3項目累計投入15449億韓元(現已將預算調整至19572億韓元),比其為羅老號在2002-2010年間累計投入的8000億韓元(含發射場建設費用及付給俄羅斯的2500億韓元)增加一倍。
韓國航天運載火箭-2為三級液體火箭。一級火箭內,并聯4臺75噸級液體發動機,形成300t的推力,二級火箭使用1臺75噸級液體發動機,三級火箭使用5~10t液體發動機。韓國航天運載火箭-2的核心技術—75噸級液體發動機將由韓國自主研發。韓國航空航天研究院已在13噸級液體發動機的基礎上研發出30噸級液體發動機并通過鑒定,現已啟動75噸級液體發動機的研發工作。
《二次計劃》首次提出將“構建綜合的空間監視、預報與應對體系,進行空間物體監視和空間環境預報等”,并使之與“完善法律法規和航天管理體制”等并列于第13大推進課題之下。提出:①為監視人造衛星、空間碎片和太陽風等,將建立空間物體監視和空間氣象預警體系,包括構建“空間環境預警系統”(2013年)、“人造衛星雷達追蹤系統”(2014年)、“空間監視綜合系統”(2014年)、“空間物體光學監視系統”(2016年)等;②為應對空間物體相關的國家緊急事態,將制定危機管理手冊,相關部門構建應對體制。這表明韓國開始關注空間安全,將以空間碎片監視等為契機,發展空間目標監視技術和能力。
《二次計劃》所體現出的韓國航天發展的新特點、新動向可概括為“親民化、產業化、商業化、國際化”。韓國航天發展將更為關注民生,注重防災減災和環境保護,并將采取更為積極有效的措施擴大衛星應用;未來,韓國將更加注重實現航天開發成果的商業化、產業化和國際化,將促進技術轉移和擴大企業參與,積極培育航天產業國際化力量,還將開展多元化的航天國際合作,更為積極地履行國際義務和采取差異化策略拓展全球航天產業市場。