2023年，国外载人航天领域共开展13次发射任务，其中包括5次载人飞船发射任务、8次货运飞船发射任务。美国“载人龙”（Crew Dragon）飞船开展3次载人任务，“货运龙”（Cargo Dragon）飞船开展3次货运任务，“天鹅座”（Cygnus）飞船开展1次货运任务；俄罗斯“联盟MS”（Soyuz MS）飞船执行1次载人任务、1次无人救援任务，“进步MS”（Progress MS）飞船执行4次货运任务。另外，太空船二号（Space Ship Two）在2023年执行载人亚轨道飞行任务6次。

2023年，国外载人航天继续快速发展。美国持续推进“星际客船”（Starliner）、“追梦者”（Dream Chaser）太空飞机等多型运输系统研制工作，美国载人和货物运输能力有望进一步提升；为国际空间站退役制定离轨方案，展望后国际空间站时代向商业空间站过渡；围绕“阿尔忒弥斯”（Artemis）计划后续任务开展大量工作，但载人登月进度不及预期。俄罗斯舱段故障频发，俄罗斯政府同意国际空间站延寿至2028年，展望后国际空间站时代向俄罗斯轨道服务站（ROSS）过渡；飞船与火箭研制进度严重迟滞，载人登月目标遥遥无期。欧洲持续参与国际空间站运营，积极投入“阿尔忒弥斯”计划分系统研制工作，同时探索本土载人航天发展路径。印度加入《阿尔忒弥斯协定》，依靠国际合作加快发展载人航天技术。

一、近地轨道载人航天活动

●多型载人与货运飞船项目推迟，近地轨道运输能力后续有望增强

波音公司（Boeing）负责研制的商业载人飞船“星际客船”在2023年经历多次发射推迟。美国国家航空航天局（NASA）和波音公司早在2023年1月就完成了“星际客船”与航天员的综合演练，计划于2023年4月完成“星际客船”首次载人飞行测试（CFT）。然而由于“星际客船”降落伞认证超期，需要增加一次地面测试，首次载人飞行测试推迟至2023年7月。NASA认为降落伞系统并无任何隐患，只需要检查所有数据并进行比对，确认降落伞系统可以在飞行任务紧急中止时按照预定程序安全、可靠地运行。2023年5月，NASA航空航天安全咨询小组（ASAP）呼吁对“星际客船”问题进行深入调查。除了降落伞认证，ASAP还提出了飞船集成软件测试的开放风险以及电池侧壁破裂等问题。

2023年6月，NASA和波音公司再次推迟“星际客船”首次载人飞行测试，并宣布发现的两个新问题：一是降落伞系统中的软连接部件的载荷极限低于预期值，导致降落伞系统的整体安全系数降低；二是用于包裹飞船线束的胶带存在易燃风险，且此种胶带在“星际客船”上广泛使用。

根据最新动态，“星际客船”首次载人飞行测试任务将于2024年4月进行，将两名航天员送往国际空间站，实施约7天的对接与驻留任务。首次载人飞行测试任务的目标是测试“星际客船”从发射、对接空间站到返回地球的端到端能力。若任务成功，则意味着“星际客船”将正式通过NASA认证，美国拥有第二家商业乘组运输供应商，与SpaceX公司的“载人龙”飞船交替飞行。

▲“星际客船”（来源：NASA）

在货物运输系统方面，塞拉航天公司（Sierra Space）完成其首个“追梦者”太空飞机坚韧号（Tenacity）的下线工作，计划最快在2024年4月将太空飞机发射到国际空间站。首次任务中，“追梦者”将运送超过3538kg的货物，在空间站停留约45天，并在与空间站对接前完成一系列近场和远场演示。根据NASA在2016年授予的第二轮商业补给服务（CRS-2）合同，“追梦者”将至少进行7次国际空间站货运任务。除了货运版的“追梦者”外，塞拉航天公司还计划推出载人版，以及为未指明的国家安全应用开发单独版本。

▲首艘“追梦者”太空飞机（来源：Sierra Space）

●美国提前制定国际空间站离轨方案，向商业空间站过渡

NASA在2024财年预算中申请了1.8亿美元用于开发国际空间站结束运营后的离轨能力，首次提出将从航天工业界采购用于国际空间站离轨操作的航天器，为使用俄罗斯进步号货运飞船离轨的计划提供冗余。NASA将授出竞争合同，用于航天器设计、研制、建造、发射和在轨运行，确保届时国际空间站的安全离轨和受控再入，NASA预计在此项目上的支出略低于10亿美元。

该航天器被命名为“美国离轨飞行器”（USDV），计划停靠在国际空间站和谐号（Harmony）节点舱的前向端口并对空间站进行受控再入。USDV将在国际空间站再入的前一年与其进行交会对接，确保有足够的时间进行在轨测试和检测。

同时，NASA在2023年继续支持“商业近地轨道目的地”（CLD）等商业空间站项目开发。NASA目前正在资助两个商业空间站团队的设计工作，一个由蓝源公司（Blue Origin）和塞拉航天公司领导，另一个由旅行者太空公司（Voyager Space）领导。CLD项目另一参与方诺格公司宣布放弃自身的商业空间站开发计划，并将与旅行者太空公司联合完成商业空间站项目。除了CLD计划资助的商业空间站方案，美国初创公司Vast宣布最快将于2025年8月发射该公司商业空间站首个模块港湾-1（Haven-1）。NASA同时计划将进入地球轨道的“星舰”（Starship）改造成为近地轨道空间站，SpaceX公司表示可以将“星舰”飞船的推进剂贮箱改装为供航天员居住的空间，使得“星舰”空间站的可居住容积达到1000m3，超过国际空间站总容积。

●俄罗斯同意继续延寿国际空间站，围绕工程后期开展工作

2023年4月，俄罗斯航天国家集团（Roscosmos）正式致函参与国际空间站的其他航天机构领导人，告知俄罗斯政府已同意国际空间站延寿至2028年。

此前俄罗斯多次计划退出国际空间站项目，理由是俄罗斯缺少需要在空间站进行的研究，以及空间站舱段存在老化问题。2023年国际空间站俄罗斯舱段事故频发，2023年2月，俄罗斯以全自动模式发射无人的联盟MS-23飞船前往国际空间站，代替发生冷却剂泄漏的联盟MS-22飞船将航天员送回地球；同月，俄罗斯进步MS-21货运飞船也出现了与联盟MS-22飞船类似的冷却剂泄漏故障；2023年10月，俄罗斯段科学号（Nauka）多功能实验舱的一个散热器开始泄漏冷却剂。俄罗斯在一年内发生了3起涉及俄罗斯空间站硬件的类似事件。

俄罗斯舱段80%的设备已经超过了使用寿命，俄罗斯航天员在国际空间站的维修维护上耗费的时间已经超过了用于开展科学实验的时间。俄罗斯总统普京在2023年10月表示，俄罗斯新空间站应该于2027年在轨运行。延寿国际空间站只是临时性的解决办法，而新空间站将成为俄罗斯探索宇宙的前哨，最大限度地维护俄罗斯的安全和经济利益。

新俄罗斯轨道服务站分两个阶段建造。第一阶段第一个模块科学动力舱（NEM）计划在2027年底前发射，节点舱、气闸舱、核心舱和载荷舱预计在2028年至2030年陆续发射，空间站整体建设预计2032年完成。在第二阶段建设中，将引入可展开的舱段，以折叠状态入轨，在轨展开后与空间站对接，该舱段可放置小半径离心机。

二、载人月球探测计划

●持续推进“阿尔忒弥斯”计划，为载人绕月探测任务奠定基础

美国于2022年完成Artemis-1无人绕月任务，在首次任务基础上开展了大量分析工作，积极推进第二次载人绕月飞行任务。NASA于2023年3月宣布，经过对Artemis-1任务的“空间发射系统”（SLS）、“猎户座”（Orion）飞船和“探索地面系统”（EGS）的数据分析，没有发现会影响Artemis-2任务发射的重大问题。

在管理组织方面，NASA设立“从月球至火星”办公室，以更好地实施在月球和火星的载人探索活动。办公室将有助于NASA做好开展载人登陆月球乃至火星等一系列重要任务的准备，确保在月球表面实现长期驻留，为载人登陆火星奠定坚实基础。

飞船方面，Artemis-1任务出现的最大问题是“猎户座”飞船乘员舱上的隔热罩，飞船再入过程中隔热罩上的烧蚀材料损耗高于地面测试和计算机模拟的预期值。此外，“猎户座”飞船服务舱的电流限制器存在异常开启情况。

火箭方面，技术团队启动了首次任务后数据的初步评估，分析结果显示SLS火箭的实际发射表现超过设计预期，完全能够胜任载人绕月飞行任务。

载人月球着陆系统方面，NASA授予蓝源公司价值34亿美元的固定价格合同，落实该机构制定的“可持续月球开发”（SLD）计划，为“阿尔忒弥斯”计划开发第二型载人月球着陆器——“蓝月”（Blue Moon）。根据合同，该型着陆器将在Artemis-5任务中为美国第3批登月航天员提供月球表面着陆服务，并在此任务前一年使用相同版本着陆器演示无人飞行测试（UFT）着陆。首次无人试飞将向月球表面运送3t货物，并证明关键系统能力，包括BE-7发动机、低温流体动力和推进系统、航天电子设备、连续下行链路通信和精确着陆能力。

▲“蓝月”载人月球着陆器示意图（来源：Blue Origin）

航天员方面，NASA于2023年4月公布了执行Artemis-2任务的航天员乘组名单，分别为来自美国的里德·怀斯曼（Reid Wiseman）、维克多·格罗佛（Victor Glover）、克里斯蒂娜·科赫（Christina Koch）和来自加拿大的杰里米·汉森（Jeremy Hansen）。其中科赫将成为首位执行探月任务的女航天员，而格罗佛将成为首位执行探月任务的黑人航天员。

●关键系统研制进度滞后，如期实现载人登月目标风险加剧

美国政府问责局（GAO）于2023年11月发布报告，指出NASA及其承包商面临着载人着陆系统、航天服等项目研发的挑战。因此，GAO认为Artemis-3载人登月任务将不早于2027年实施。

GAO认为当前面临的挑战如下：

①激进的时间表。载人着陆系统计划在79个月内完成开发，这比NASA重大项目的平均用时短13个月，GAO认为比NASA重大项目的平均速度快一年以上是不现实的。

②关键里程碑事件延迟。截至2023年9月，载人着陆系统有8个关键里程碑事件推迟了至少6个月，延误的部分原因是“星舰”集成飞行测试（IFT）推迟与失败。

③在轨加注技术进展有限。SpaceX公司需要为登月任务开发在轨推进剂存储和传输能力，该公司在这方面的技术只取得了有限进展。

④航天服设计挑战。公理太空公司（Axiom Space）正在利用NASA先前的工作成果开发现代化航天服，但要解决设计挑战仍有大量工作要做。

此外，NASA总监察长办公室（OIG）还指出NASA需要改进与“阿尔忒弥斯”计划国际合作伙伴之间的协调关系，解决诸如出口控制规则等障碍。截至2023年底，已有33个国家签署《阿尔忒弥斯协定》，但OIG认为美国现行的出口控制会限制NASA与国际合作方之间的协作，进而对未来的协作形成障碍。

目前，NASA已宣布将原定于2024年11月进行的Artemis-2载人绕月飞行任务推迟至2025年9月，将原定于2025年底进行的Artemis-3首次载人登月计划推迟至2026年9月。

俄罗斯在载人登月领域各项工作严重推迟。在深空载人飞船研制方面，由于缺乏必要的基础设施，俄罗斯航天国家集团于2023年11月宣布，新型“雄鹰”（Orel）载人飞船的首飞时间由2025年推迟到2028年或2029年，大幅落后于最早2015年首飞计划。在登月火箭研制方面，俄罗斯航天国家集团计划在2024年恢复“叶尼塞”（Yenisei）重型运载火箭的设计，预计整个研制工作将需要8~10年的时间。该型火箭研制工作于2021年暂停，俄罗斯表示新火箭将使用最新技术，例如使用液氧甲烷燃料及可重复使用。飞船与火箭研制的严重迟滞代表俄罗斯制定的2030年登月计划基本无法实现。

三、在国际合作基础上推进本土载人航天发展的新态势

●欧洲深化欧美合作关系，制定长期自主发展载人航天目标

在货运飞船方面，欧洲航天局（ESA）于2023年11月宣布，将以竞争方式选择欧洲企业建造一艘拟在2028年往返国际空间站的商业货运飞船，为ESA后续启动载人飞船研制并独立将航天员送往太空奠定基础。ESA成员国一致同意ESA仿效NASA商业轨道运输服务（COTS）开展欧洲的商业货运计划，欧洲企业负责研制飞船，ESA在未来发射与飞行任务中作为用户购买私营企业的服务。2023年5月，ESA面向社会征集货运飞船方案，要求商业公司在2028年底前向国际空间站运输2t加压货物进行任务演示，并携带至少1t货物返回地球。

▲欧洲商业货运飞船示意图（来源：The Exploration Company）

在航天员方面，波兰通过协议准备向ESA增交2.95亿欧元用于载人航天项目，与公理太空公司签订搭乘协议，向国际空间站运送一位本国航天员。瑞典和意大利同样与公理太空公司达成协议，在Ax-3私人航天员任务中将本国航天员送往国际空间站。

▲Ax-3任务全欧洲航天员乘组（来源：Axiom Space）

在商业空间站方面，欧洲空客防务与航天公司（Airbus DS）将参与由美国旅行者太空公司牵头建造的“星球实验室”（Starlab）商业空间站，双方成立合资企业，共同开发、建造和运营“星球实验室”，并直接为ESA及其成员国航天机构提供服务，包括ESA航天员前往“星球实验室”执行任务，利用该空间站开展ESA支持的科学研究，以及ESA为“星球实验室”提供货物与乘员运输服务。欧洲参与商业空间站项目，为在国际空间站退役后ESA成员国继续开展近地轨道微重力研究提供了路径。

▲“星球实验室”商业空间站示意图（来源：Airbus）

●印度签署《阿尔忒弥斯协定》，完成载人航天关键技术试验

国际合作方面，印度于2023年6月签署《阿尔忒弥斯协定》，此举标志着美印太空合作的进一步加强。NASA和印度空间研究组织（ISRO）将合作制定载人航天合作战略框架，并计划于2024年联合执行国际空间站任务。目前NASA已同意在约翰逊航天中心为一名印度航天员提供高级培训，此前印度一直依靠俄罗斯进行航天员培训。

印度空间研究组织于2023年10月成功将“天空飞船”（Gaganyaan）乘员逃生系统（CES）、乘员舱（CM）和测试火箭组合体发射升空。乘员逃生系统按预期运行，任务取得成功。通过成功实施本次载人航天关键技术试验，印度成为继俄罗斯、美国和中国之后第四个掌握高空逃逸技术的国家。印度将本次逃逸飞行试验作为印度载人航天工程具有里程碑意义的试验，本次任务测试了乘员逃生系统的有效性，为后续载人飞行的安全性奠定了基础。

▲“天空飞船”原型（来源：ISRO）

“天空飞船”项目受到新冠疫情等因素的影响，已多次延期至不早于2025年完成首次载人飞行任务，这与印度总理莫迪最早设定的发射时间相比推迟了3年，且项目后续仍面临诸多不确定因素和风险。

2023年，世界载人航天取得了快速发展。近地轨道方面，各国高度重视保持近地轨道长期载人能力，美国利用“载人龙”、“货运龙”和“天鹅座”飞船完成常规载人和货运任务，大力推进“星际客船”、“追梦者”太空飞机等新型运输系统发展，提前规划国际空间站离轨方案，推进商业空间站研制。俄罗斯继续利用联盟MS、进步MS飞船完成载人和货运任务，并提前研究布局本国独立空间站。载人月球探测方面，美国基于Artemis-1任务获取大量经验教训，为后续任务奠定基础，但关键系统研制延误导致整体载人登月进度推迟。整体而言，主要航天国家均积极谋划，推动载人航天活动可持续发展，并迈向更远的深空。

来源：中国载人航天

文/宋国梁

编辑/张馨方