韓國最新航天發(fā)展規(guī)劃研究

祁首冰 付郁（北京空間科技信息研究所）

2018年2月5日，韓國航天最高決策機構(gòu)——韓國國家航天委員會召開第14次會議，審議并通過了韓國《第三次航天開發(fā)振興基本計劃》（簡稱《第三次計劃》），明確了未來5年韓國航天發(fā)展的目標(biāo)、重點任務(wù)和實施途徑等。此外，為保持政策的連續(xù)性，同時給出了至2040年的遠(yuǎn)景規(guī)劃。對比上屆政府于2013年底出臺的雄心勃勃的《航天開發(fā)中長期規(guī)劃（2014-2040）》（簡稱《中長期規(guī)劃》，詳見《國際太空》2014年第6期《2014-2040年韓國航天發(fā)展中長期規(guī)劃》），《第三次計劃》出現(xiàn)較大幅度變化，反映出韓國航天發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。

1 概述

韓國航天規(guī)劃模式

韓國航天起步于20世紀(jì)80年代末。1996年，韓國政府出臺了首個航天發(fā)展規(guī)劃—《航天開發(fā)中長期基本計劃（1996-2015）》。此后，韓國政府對該規(guī)劃進(jìn)行了3次修訂。

2005年5月，韓國頒布首部航天法—《韓國航天振興法》，其中規(guī)定，政府需每隔5年制定一次《航天開發(fā)振興基本計劃》，明確未來5年韓國航天發(fā)展的目標(biāo)、重點任務(wù)和實施途徑等。韓國總統(tǒng)任期5年，韓國航天法頒布以來，基本每任總統(tǒng)執(zhí)政后都著手組織航天發(fā)展五年計劃的制定，并在1年內(nèi)由韓國國家航天委員會審議通過并正式頒布。韓國政府分別于2007年6月和2011年12月出臺了《第一次航天開發(fā)振興基本計劃》和《第二次航天開發(fā)振興基本計劃》（簡稱《第二次計劃》）。2013年11月，韓國政府還出臺了《航天開發(fā)中長期規(guī)劃（2014-2040）》，是對《第二次計劃》的修訂和增補?！兜谌魏教扉_發(fā)振興基本計劃》既是韓國文在寅政府出臺的航天五年基本計劃，同時也是對上屆政府出臺的《中長期規(guī)劃》的修訂。

韓國航天發(fā)展現(xiàn)狀

預(yù)算方面，2015年、2016年和2017年韓國政府航天預(yù)算總額分別為6248億韓元（約合5.9億美元）、7278億韓元（約合6.9億美元）和6703億韓元（約合6.4億美元）。2017年韓國政府航天預(yù)算出現(xiàn)了4年來的首次下降。2017年度，衛(wèi)星、運載火箭和空間探測領(lǐng)域預(yù)算占年度航天總預(yù)算的比例分別為46%、36%和12%。

衛(wèi)星領(lǐng)域，韓國自1992年擁有首顆衛(wèi)星以來，共計研制發(fā)射了13顆衛(wèi)星。目前4顆在軌運行，7顆在研（由商業(yè)公司采購的國外制造的7顆通信衛(wèi)星未計入）。2006年、2012年和2015年分別擁有了全色1m、全色0.7m和全色0.55m的高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星（韓國多用途衛(wèi)星-2、3、3A），2013年擁有了分辨率1m的雷達(dá)成像衛(wèi)星（韓國多用途衛(wèi)星-5）。2010年擁有了靜止軌道氣象海洋觀測衛(wèi)星（千里眼-1）。在研衛(wèi)星包括計劃于2018年和2019年發(fā)射的千里眼-2A和2B衛(wèi)星，以及計劃于2020年和2021年發(fā)射的分辨率達(dá)0.5m的雷達(dá)成像衛(wèi)星和分辨率達(dá)0.28m的光學(xué)成像衛(wèi)星等。

運載火箭領(lǐng)域，韓國分別于1993年、1997年和2002年成功發(fā)射了一級固體探空火箭、二級固體探空火箭和三級液體探空火箭。2013年1月，羅老號運載火箭成功發(fā)射，韓國成為繼朝鮮之后世界第11個自主發(fā)射火箭將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道的國家。韓國已于2010年啟動了自主運載火箭——韓國航天運載火箭-2項目（LEO運載能力1.5t的三級液體火箭），計劃于2021年進(jìn)行首飛。截至目前，該項目取得的里程碑進(jìn)展是75噸級液體發(fā)動機于2016年7月進(jìn)行的燃燒試驗取得成功。

空間探測領(lǐng)域，韓國2015年正式立項首個空間探測項目—韓國探月工程一期，當(dāng)時計劃于2017年使用國外運載火箭發(fā)射其與美國國家航空航天局（NASA）合作研制的月球軌道器，現(xiàn)已更改為2020年發(fā)射。

2 韓國航天發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整，更為強調(diào)實用性和可行性

與上屆政府雄心勃勃的《中長期規(guī)劃》相比，從《第三次計劃》的愿景、原則、目標(biāo)和重點任務(wù)等各個方面，可以看出韓國航天發(fā)展戰(zhàn)略出現(xiàn)了較大幅度的調(diào)整，更為強調(diào)實用性和可行性。

《第三次計劃》指出，韓國航天發(fā)展的愿景為：通過發(fā)展挑戰(zhàn)性和實用性的航天項目，為保障國家安全和提高人民生活質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。

《第三次計劃》指出，韓國優(yōu)先發(fā)展實用性的航天技術(shù)，考慮到所處的東北亞地區(qū)復(fù)雜的地緣關(guān)系，還應(yīng)發(fā)展戰(zhàn)略性的航天技術(shù)。此外，對有助于提升國家地位和國民自豪感的領(lǐng)域，選擇性地適當(dāng)投入。計劃明確列出韓國航天發(fā)展的最優(yōu)先級是保障國家安全和提升國民生活質(zhì)量相關(guān)的領(lǐng)域，前者包括運載火箭、偵察衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等，后者包括民商用對地觀測衛(wèi)星等；其次是提升國家地位和國民自豪感的領(lǐng)域—月球探測；再次是商業(yè)航天、航天技術(shù)應(yīng)用、空間科學(xué)等領(lǐng)域；載人航天暫不涉及。

運載火箭是戰(zhàn)略性領(lǐng)域，發(fā)射服務(wù)產(chǎn)業(yè)對于韓國來說也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，韓國政府將予以重點發(fā)展，保證資源投入，按期實現(xiàn)第一階段目標(biāo)。韓國航天運載火箭-2首飛成功后，一段時期內(nèi)，將重點提高該型火箭的可靠性，培育發(fā)射服務(wù)提供商和相關(guān)產(chǎn)業(yè)。運載能力更大的火箭研制工作適當(dāng)延期。

衛(wèi)星及應(yīng)用領(lǐng)域，對地觀測衛(wèi)星仍是重點，除了繼續(xù)研制發(fā)射高性能但高成本的“韓國多用途衛(wèi)星”

和“千里眼”衛(wèi)星，將大量研制高性價比的“下一代中型衛(wèi)星”（500千克級），并首次提出發(fā)展微小衛(wèi)星，與“韓國多用途衛(wèi)星”和“下一代中型衛(wèi)星”共同構(gòu)成“減災(zāi)星座”。

空間探測領(lǐng)域，根據(jù)技術(shù)可行性、資源投入可行性等，選擇性地開展相關(guān)項目。但空間探測路線圖出現(xiàn)較大幅度調(diào)整，一期的“繞”月和二期的“落”月主要是大幅延期，三期的月球取樣返回改為小行星取樣返回。

最值得一提的是，《第三次計劃》將“構(gòu)建獨立的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”首次獨立列為與運載火箭、衛(wèi)星及應(yīng)用和空間探測等并列的重點任務(wù)之一。

3 首次明確提出2034年建成自主區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和戰(zhàn)略需求

加速構(gòu)建自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是《第三次計劃》的突出變化。該計劃首次將構(gòu)建自主的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)—“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”獨立列為與運載火箭、衛(wèi)星及應(yīng)用和空間探測并列的重點任務(wù)之一，并給出了具體的發(fā)展路線圖，首次明確提出2034年建成“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”。

《第三次計劃》給出了構(gòu)建“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的目標(biāo)，即通過構(gòu)建區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，增強天基位置和時間基礎(chǔ)設(shè)施的自主性，提供精確的位置信息和時間信息，并從國家安全和產(chǎn)業(yè)角度提出了建設(shè)“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的必要性。

規(guī)劃指出，韓國政府將在2018-2019年完成“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的可行性論證、確定發(fā)展戰(zhàn)略、推動工程正式立項。計劃介紹了“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”建設(shè)方案（草案）的相關(guān)內(nèi)容。

系統(tǒng)組成方面，“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由7星星座，包括4顆傾斜地球同步軌道（IGSO）導(dǎo)航衛(wèi)星和3顆地球靜止軌道（GEO）導(dǎo)航衛(wèi)星，以及相關(guān)地面站構(gòu)成，是面向韓國及周邊地區(qū)提供服務(wù)的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

系統(tǒng)功能方面，“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”將通過播發(fā)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）增強信號和“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”自主信號，提供性能更優(yōu)、更穩(wěn)定的導(dǎo)航服務(wù)；同時通過星基增強和地基增強，提供米級、亞米級的精確位置服務(wù)。

發(fā)展戰(zhàn)略方面，“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”建設(shè)將分三個階段進(jìn)行。第一階段（至2024年），計劃于2022年前建成地面試驗設(shè)施，2024年前開展衛(wèi)星導(dǎo)航載荷技術(shù)研發(fā)并獲得頻率；第二階段（至2028年），研發(fā)傾斜軌道導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)和地面站運營技術(shù)，計劃于2028年前發(fā)射1顆IGSO導(dǎo)航衛(wèi)星（驗證星）；第三階段（至2034年），2034年前發(fā)射3顆IGSO和3顆GEO導(dǎo)航衛(wèi)星，與之前發(fā)射的驗證星及地面站共同構(gòu)成“韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”。

4 運載火箭和衛(wèi)星及應(yīng)用依然是韓國航天發(fā)展的優(yōu)先事項

確保自主發(fā)射能力，韓國航天運載火箭-2將于2021年正式首飛

與上屆政府出臺的計劃一樣，《第三次計劃》仍然將確保自主發(fā)射能力列為第一項重點任務(wù)。主要變化：一是將韓國自主小型運載火箭—韓國航天運載火箭-2的首飛時間推遲1年至2021年；二是將運載火箭領(lǐng)域分為技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩條線。

技術(shù)方面，短期目標(biāo)是2021年實現(xiàn)自主火箭韓國航天運載火箭-2（低軌運載能力1.5t）成功發(fā)射，掌握75噸級液體發(fā)動機和7噸級液體發(fā)動機技術(shù)等；中期目標(biāo)是提升韓國航天運載火箭-2的可靠性，2025年實現(xiàn)小型運載火箭定型，型譜多樣化；遠(yuǎn)期目標(biāo)是2035-2040年實現(xiàn)GTO運載能力3t的中型運載火箭定型。

產(chǎn)業(yè)方面，短期目標(biāo)是2022年前奠定發(fā)射服務(wù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)移給企業(yè)；中期目標(biāo)是2025-2030年實現(xiàn)以企業(yè)為主體研發(fā)運載火箭，發(fā)射韓國政府衛(wèi)星及航天器，計劃發(fā)射6顆韓國政府衛(wèi)星（衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量從100千克到1噸級），以及2030年發(fā)射韓國月球著陸任務(wù)的月球軌道器和著陸器；遠(yuǎn)期目標(biāo)是提升運載火箭企業(yè)的競爭力，2030-2040年為本國政府提供更多樣化和數(shù)量更多的發(fā)射服務(wù)，包括發(fā)射小行星采樣返回任務(wù)，并拓展國際發(fā)射服務(wù)市場。

此外，為滿足運載火箭技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，相應(yīng)進(jìn)行航天發(fā)射場的改擴建工程。

衛(wèi)星及應(yīng)用仍然是政府的重點投入領(lǐng)域，首次提出建設(shè)“減災(zāi)星座”

相較于《中長期規(guī)劃》將衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用分列為第二和第三大重點任務(wù)，《第三次計劃》將衛(wèi)星及應(yīng)用合并列為第二大重點任務(wù)，體現(xiàn)了韓國“圍繞衛(wèi)星應(yīng)用研制衛(wèi)星，提升國民生活質(zhì)量”的航天發(fā)展思路?！兜谌斡媱潯分赋?，衛(wèi)星及應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)是通過研制各類高性能衛(wèi)星，提升國民生活質(zhì)量，引領(lǐng)第四次產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展。

韓國將持續(xù)研制并發(fā)射地球靜止軌道的“千里眼”衛(wèi)星，滿足氣象、環(huán)境和海洋觀測需求；加快研制和部署低地球軌道對地觀測衛(wèi)星“下一代中型衛(wèi)星”，滿足農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源等行業(yè)應(yīng)用；持續(xù)研制并發(fā)射低地球軌道高性能的對地觀測衛(wèi)星“韓國多用途衛(wèi)星”，滿足偵察監(jiān)視等需求；新研微小衛(wèi)星；2024年后，擁有預(yù)警衛(wèi)星、通信廣播衛(wèi)星、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等。

《第三次計劃》將衛(wèi)星應(yīng)用分為“國家危機應(yīng)對服務(wù)”、“行業(yè)應(yīng)用”、“與新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合應(yīng)用”和“偵察監(jiān)視服務(wù)”等四大領(lǐng)域，具體如下。

（1）國家危機應(yīng)對服務(wù)

減災(zāi)領(lǐng)域，首次提出建設(shè)“減災(zāi)星座”，2022年建成小時級的災(zāi)害應(yīng)對體系，由2顆“韓國多用途衛(wèi)星”、4顆“下一代中型衛(wèi)星”和10顆微小衛(wèi)星組成；到2025年，星座中微小衛(wèi)星數(shù)量增至20顆，進(jìn)一步提升時間分辨率。

應(yīng)對氣候變化領(lǐng)域，增強大氣污染物監(jiān)測，干旱、洪水等水資源災(zāi)害監(jiān)測，以及空間氣象和氣候變化分析等氣候災(zāi)害應(yīng)對能力。2026年前，研制并發(fā)射4顆“下一代小衛(wèi)星”，用于監(jiān)測空間氣象，分析和預(yù)測地球氣候變化。

（2）行業(yè)應(yīng)用

海洋、環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，一是通過嚴(yán)密監(jiān)測朝鮮半島及周邊的海洋環(huán)境和污染物，提供海洋環(huán)境監(jiān)測、資源管理等服務(wù)。2019年發(fā)射千里眼-2B海洋衛(wèi)星（分辨率0.25km，13個通道）。二是監(jiān)測大氣污染物生成、移動等，與氣象觀測信息相結(jié)合，提升氣象環(huán)境預(yù)報的準(zhǔn)確性和時效性。

農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，研制并發(fā)射“下一代中型衛(wèi)星”，開展農(nóng)作物估產(chǎn)、耕地變化監(jiān)測、森林資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測、洪水預(yù)報等服務(wù)。

（3）與新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合應(yīng)用

衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，通過建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)，2022年前為航空、航海等行業(yè)提供誤差小于1m的精確的位置服務(wù)。

通信廣播領(lǐng)域，2040年前擁有自主的地球靜止軌道通信衛(wèi)星，提供通信廣播、互聯(lián)網(wǎng)接入等服務(wù)。

（4）偵察監(jiān)視服務(wù)

偵察監(jiān)視領(lǐng)域，進(jìn)一步提升衛(wèi)星的空間分辨率和時間分辨率。提升對地觀測衛(wèi)星有效載荷技術(shù)，構(gòu)建低地球軌道高分辨率對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)。衛(wèi)星全色分辨率由2021年的0.28m提升至2028年的0.1m；紅外分辨率從2021年的4.0m提升至2028年的1.0m；雷達(dá)成像衛(wèi)星分辨率從2020年的0.5m提升至2027年的0.2m。

5 空間探測路線圖大幅更改，擬2035年實現(xiàn)小行星采樣返回

對比此前的《中長期規(guī)劃》，《第三次計劃》最大的變化是韓國空間探測路線圖的大幅更改。韓國探月工程由此前的“繞”、“落”、“回”三個階段調(diào)整為“繞”和“落”兩個階段，時間上大幅延后。第一階段的“繞”月由2017年改為2020年實現(xiàn)；第二階段的“落”月由2020年改為2030年前實現(xiàn)。第三階段2030年的月球采樣返回改為2035年實現(xiàn)小行星采樣返回。

關(guān)于第一階段的“繞”月任務(wù)，除了時間延后，其他方面基本保持不變。任務(wù)目標(biāo)是2020年前通過國際合作（與NASA合作）研制月球軌道器，并使用國外運載火箭發(fā)射。軌道器發(fā)射質(zhì)量550kg，任務(wù)壽命1年。掌握軌道器輕量化技術(shù)、推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)、深空通信技術(shù)等核心技術(shù)。

韓國探月工程延期，特別是第二階段“落”月任務(wù)延期近10年，一方面是受自主運載火箭研制進(jìn)度的制約（韓國自主運載火箭即使能基本按進(jìn)度研發(fā)成功，其可靠性的提升仍需假以時日）；另一方面，韓國自主區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已提上日程，需要及時投入與之相匹配的資源，推遲空間探測領(lǐng)域的時間表正當(dāng)其時。

6 結(jié)束語

綜上，《第三次計劃》反映了韓國新一屆政府的航天發(fā)展戰(zhàn)略—更加注重實用性，并充分考慮可行性。韓國政府將推進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星通信與新一代信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，創(chuàng)造新興產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式；同時更加關(guān)注民生、踐行“優(yōu)先考慮國民需求”的原則。