欧洲航空业：技术先进，但产业化与地缘政治挑战重重
Pierre Henriquet
核物理学博士、瞰创新专栏撰稿人
几十年来，欧洲航天局一直致力于航天技术的开发研制和应用，已经成为世界航天举足轻重的力量。多国联合，实现航天技术的发展，是当今世界航天的发展趋势，欧洲航天在这方面进行了成功的尝试。然而，国际空间合作容易受到地缘政治不确定性的影响。同时，产业化和商业化方面存在的不确定性也严重威胁着欧洲在航天领域的自主权。目前欧洲航天业亟待解决哪些问题，未来有又哪些挑战？
欧洲航天局（ESA）长期以来对金星、水星和月球等天体的不断探测，为人类对太阳系的了解做出了重大贡献。
欧洲航天局的未来任务也安排得满当当的：2018 年发射的贝皮·科伦坡探测器正在前往水星的途中；JUICE 探测器于2022年 4 月离开地球，将于 2031 年抵达木星。
然而，欧洲航天局的预算比美国国家航空航天局（NASA）的预算少8倍。
尽管受到地缘政治不确定性的影响，各国航天机构之间的合作仍是大势所趋。遗憾的是， 2022年俄罗斯宣布退出了ExoMars计划。
虽然欧洲在航天科技上取得了长足的进步，但在产业化、商业化方面的弱点亟待克服，否则会威胁到其航天自主权。
2023年4月14日，欧洲航天局（ESA）的木星冰卫星探测器JUICE乘坐着最后一枚阿丽亚娜5型火箭离开地球，飞往木星。这是欧洲航天局最具雄心的太空探索任务之一。JUICE将借助地球和金星附近的3次引力辅助，历经8年的太阳系航行，到达最终的目的地：木星的冰卫星木卫二、木卫三、木卫四。任务的主要目的是勘探三颗卫星的冰壳下是否存在海洋，及其环境条件能否孕育地外生命。
图片来源：PI France
除JUICE之外，欧洲还正在开展许多激动人心的太空任务。但面对美国、俄罗斯和中国等亦敌亦友的太空大国，欧洲处于什么位置呢？目前亟待解决哪些问题，未来有又哪些挑战？这些问题的答案很大程度上取决于我们对太空探索持有的观念态度。
01
欧洲航天，世界领先
欧洲在设计、建造和执行尖端太空任务时，一直秉承着“少花钱多办事”的原则。
从2019年到2024年，欧洲航天局的预算总额为144亿欧元（相当于五年间每个欧洲公民每年购买一张电影票）。而美国国家航空航天局（NASA）的同期总预算约为1230亿美元，是欧洲航天局的8倍多。尽管资金差距如此之大，欧洲依旧在航天科技领域大放异彩。我们可以自豪地说，欧洲航天局的一系列空间探测任务大大增进了人类对太阳系的了解。
“NASA的预算是ESA的8倍。”
近几十年来，欧洲航天局参与的太空任务数量众多，包括：太阳轨道飞行器“尤利西斯”号、观测水星的贝皮·科伦坡（BepiColombo）任务、“金星快车”探测器、月球探测器SMART-1、“火星快车”号探测器、ExoMars TGO非载人火星探测任务、观测土星以及在土卫六上着陆的“惠更斯”号探测器、彗星探测器“罗塞塔”号等。未来即将开展的任务也安排得满当当的：2018 年发射的贝皮·科伦坡探测器正在前往水星的途中；JUICE 探测器于2022年 4 月离开地球，将于 2031 年抵达木星；赫拉任务（HERA）将于2024年底起飞，观测美国DART探测器撞击小行星 Dimorphos 试图偏转其运行轨迹时形成的撞击坑。
行星探索只是欧洲太空科探计划的一部分。欧洲航天局还发射了太空望远镜，以观察无法从地球上观测的太空深处，如XMM-牛顿卫星（X 射线观测卫星）、Integral（伽马射线观测卫星）和 Gaïa（可见光观测卫星）等。这些尖端观测仪器彻底改变了人类对恒星和星系的了解。2023年7月，欧洲太空望远镜“欧几里得”发射，它的目标是距离地球 150 万公里处，将探索整个宇宙以及导致宇宙膨胀的著名暗能量之谜。
02
合作交流：大势所趋
即使是世界上规模最大的航天机构，也无法凭一己之力完成所有项目。因此，各国机构间形成了亦敌亦友的关系。例如，著名的詹姆斯·韦伯太空望远镜就是由美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航空航天局共同研发的。发射后，三个国家的科学团队共享望远镜的使用时间。阿尔忒弥斯计划是美国航空航天局将开展的一项让人类重返月球的长期项目，其服务舱（猎户座飞船）有一半是在欧洲制造的。欧洲还生产了美国“门户”月球空间站计划的几个模块。凭借这些投入，未来欧洲宇航员就有机会参与这些计划，登上月球。
然而，国际空间合作容易受到地缘政治不确定性的影响。俄乌冲突爆发后，俄罗斯于 2022 年退出 ExoMars 计划。欧洲的首个火星探测器“富兰克林”本该搭乘ExoMars飞行器登陆火星，如今只得无限期推迟。俄罗斯交付探测器着陆平台的时限早已过去，“富兰克林”发射至少要等到2028年之后。
03
航天产业化、商业化：重组的阵痛
欧洲航天领域的发展并非一帆风顺。技术开发情况尚好，但产业化和商业化方面则存在不确定性。最新的阿丽亚娜6型火箭在技术上比5型更上一层楼。6型原定于在最后一颗5型火箭升空之前发射，但由于种种延误，2024 年之前发射希望缥缈。这起码浪费了欧洲一整年的时间，耽误了科学、商业和军事太空计划，还有可能会使得一些私人客户转向美国甚至印度寻求太空解决方案，从而严重威胁欧洲在航天领域的自主权。
在大西洋彼岸的北美，私营太空企业日益壮大。它们更大胆、更灵活，使用最先进的技术，也更敢于承担风险。这一局面迫使着欧洲太空行业进行商业化。虽然欧洲近年来提出了“新空间”的理念，但时间较晚，且先进程度也不及美国。
“欧洲航天局的内部运营机制正面临越来越多的质疑”
2022年12月，欧洲航天局与法国阿丽亚娜集团签署了价值 3300 万欧元的合同，开发名为 “忒弥斯”（Themis）的可重复使用航天器，由新型普罗米修斯发动机提供动力，以氧气/甲烷为燃料。初步测试将于2024年在瑞典的基律纳进行，并于2025年至2026年转移至法属圭亚那的库鲁。欧洲最新的这项可重复利用技术项目能结出硕果吗？能在竞争激烈的全球航空界独树一帜吗？这些问题的答案还需要时间。
不过，欧洲航天局的内部运营机制正面临越来越多的质疑。在欧洲航空界，存在“地域贡献等比例回报”的原则：欧盟每个成员国为欧洲空间项目做出多大的经济贡献，就能等比例地获得来自欧盟的投资（以太空项目标的的形式提供）。该原则设计的初衷是为了鼓励各国企业争取项目标的，从而获得新技术，但缺陷是会引发各国领导人之间产生政治分歧，而且审批流程繁琐又缓慢。
欧洲各国能否超越政治分歧，团结一致促进太空科研？2025年，新一届欧洲空间局部长级会议将拉开帷幕，宣布一系列最新的战略性决策。与此同时，欧洲正在经历重大的经济、地缘政治和战略变化。对于欧洲未来在太空方面的作为，大众翘首以盼。
作者
Pierre Henriquet
编辑
Meister Xia
