空間科學技術論文范文
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（一）帶動相關高科技領域發展空間科學技術具有鮮明的多學科交叉的特點，對相關高科技領域的進步具有帶動意義。1.醫療技術在載人航天過程中，宇航員快速離開地球進入宇宙空間，由于物理環境的急劇變化，宇航員身體狀況及各項生理指標將產生明顯不同。通過對宇航員的骨流失、肌肉萎縮現象的監護及防治，可以提高地面骨質疏松等疾病的治療水平。此外，通過長時間、實時對宇航員的生理參數進行監測，醫學生理信息遙測技術也得到極大發展和完善，從而間接促進人類的生存健康。2.能源學對地觀測衛星是石油、煤炭、地礦開發的重要手段，在能源工業中具有廣泛的應用，可以對能源的區域、儲量、地質條件等指標進行全面勘測，提高能源的開發效率。當前，科學家已經發現地外天體蘊含豐富的天然資源，這不僅是地球資源的有效補充和儲備，也間接推動了能源開采技術的發展，對緩解世界能源危機具有積極作用。3.生物學太空的高真空、弱重力、微磁場等環境，是地球表面無法具有的。通過在宇宙空間開展實驗研究，可以進行太空作物的培育，優化農作物生產。在太空微重力環境下可以獲得質量更好的蛋白質單晶，利用這些單晶可以獲取蛋白質的結構信息，從而有利于新藥的研制[1]，促進疑難病癥的解決。
（二）體現國家的綜合實力空間科學技術從誕生之日起就與一個國家的經濟、軍事、政治實力息息相關。目前，世界各國都大力提高本國的空間科學技術水平，并通過各項政策和措施吸引高端人才、借鑒他國經驗技術，其目的就在于增強國家的競爭實力。首先，空間科學技術是經濟發展的“倍增器”，不但通過預測、防治自然災害減少國家經濟損失，而且催生大批新科學、新技術，促進電子、生物等新產品研發，形成產品的科技優勢，增強商業競爭力，創造經濟收益；其次，空間科學技術的發展為國家安全提供保障，不僅信息安全以空間科學技術為依托，軍事現代化發展也需要空間科學技術的支持；最后，空間科學技術發展水平影響國家的國際地位及政治話語權，當今許多重要國際議題都與太空有關，只有提高空間科學技術水平才能避免受制于他國，在國家間的博弈中占據有利地位。
二、空間科學技術發展引發的國際問題
（一）航天器撞擊事故時有發生由于軌道資源有限，人類對衛星的控制能力有限，航天器運行中的碰撞時有發生。美國東部時間2009年2月10日上午11時55分，美國銥星33與俄羅斯報廢的宇宙-2251衛星在西伯利亞上空相撞，這是人類歷史上首次衛星相撞事故。事故發生后，美俄均要求對方對此次事件負責，俄羅斯太空專家指責美國太空總署未能在事前及時發出預警，而美國太空總署則表明發出預警并非他們的職責。事故導致美國衛星服務部分中斷并產生了數千個太空碎片，分布在高度為500公里至1300公里的太空中，體積較大的殘骸形成兩團碎片云，負面影響深遠。航天器碰撞不僅會威脅宇航員的生命、給國家造成巨大的經濟損失，事故中形成的太空垃圾分布在各個高度的衛星軌道上，也成為今后太空碰撞事故的隱患，可能引發連鎖效應。由于太空垃圾和航天器的相對速度極大，即使是輕微的摩擦碰撞，也會形成極強的破壞力，造成航天器的重大損壞：極小的垃圾碎片由于數量多、分布密集、覆蓋面積廣，對其跟蹤監測的難度較大，與航天器發生碰撞的概率相對較高，一旦發生接觸，可能會破壞航天器的表面材料，對器件造成損傷，使航天器的表面性能發生質的改變，影響正常運行及工作；較大的垃圾碎片則有可能改變航天器的飛行姿態，使其偏離運行軌道，甚至穿透航天器表面，破壞內部結構，摧毀工作系統。報廢的航天器殘骸及碎片可能會墜入大氣層，雖然大部分會被燒毀，但仍有一些落在地球表面，如果掉入人類聚居區，將會嚴重威脅人類的生命財產安全。
（二）空間資源爭奪日趨激烈1.頻軌資源頻軌資源是衛星系統建立的基礎，為衛星提供電波頻率及運行軌道，具有有限性及不可再生性。隨著空間科學技術的發展及各國通訊、偵察、軍事需求不斷增強，頻軌資源日趨緊張，對地靜止軌道資源及非靜止軌道資源均非常稀缺。由于衛星軌道位于人類共處的宇宙空間之中，屬于全人類所共有，各國都有分享資源的權利，因此必須依據現有規則合理、有序、科學利用，出現糾紛應通過對話協商解決。目前國際采取的開發規則是“先申報即可先使用”，由此各國紛紛加大頻軌資源的申報力度，競爭非常激烈。由于美俄在上世紀五六十年代就開始發展空間科學技術，頻軌資源申報遠遠早于其他國家，因此較好的頻段和軌道位置已被占用，其他國家只能對剩余的頻軌資源加緊搶占[2]。。2.物質資源目前，人類已經在地外天體發現豐富的物質資源，如鐵、鎳、銅以及稀土元素，對其他星體礦產資源的開發將有效緩解地球能源緊張。作為航天大國，盡管中、美、俄并未提出具體的開發戰略，但都在進行多級超重型運載系統的研發，以大幅度提升火箭的運載能力。中國的長征九號火箭、美國的太空運載系統以及俄羅斯的安加拉火箭的運載量都接近100噸，可重復使用運載系統可以實現載人勘探以及地球和太空之間的貨物雙向快速運輸，太空采礦已成為國際競賽的新項目。
（三）太空軍事化導致世界局勢不穩定1.偵察衛星竊取情報破壞政治互信在目前已經發射的軍用航天器中，用于竊取軍事情報的偵察衛星約占60%以上。美國作為科技大國，為了維護其霸主地位，早在20世紀60年代初期就開始發展偵察衛星技術，并于1962年5月發射了第一顆詳查型電子偵察衛星。美國利用偵察衛星打造的“美式監聽帝國”一直對他國進行軍事情報竊取，遭到國際社會的抗議和抵制。特別是2013年6月，前中情局職員愛德華•斯諾登披露了美國的“棱鏡計劃”，被監聽者的電子郵件、視頻照片、語音聊天、存儲數據、通話記錄、即時消息、文件傳輸、社交網絡資料細節等個人隱私都被美國政府監控和掌握，聯合國秘書長潘基文、德國總理默克爾、中國的華為公司均在其監聽名單之列。盡管美國政府以反恐作為竊聽借口，依然無法平息各界質疑，引發了強烈的外交地震，國際間的互信遭到重大挑戰。2.太空軍事競爭使世界安全形勢惡化隨著科技水平的不斷提高，軍事活動的熱點區域不斷向太空發展。盡管由于成本、技術原因，當前的空間科學技術在軍事活動中只起到輔助性作用，但軍事發展仍呈現太空化趨勢，各國紛紛針對太空戰加強軍事力量。受科技水平和霸主思想的影響，美國的太空武器研制和太空軍事化水平一直處于世界前列；俄羅斯于2001年正式組建獨立的航天兵部隊，成為俄羅斯武裝力量的一個獨立兵種；印度于2007年籌建“航空航天防御司令部”，以管理印度的空間資產，并著手對太空戰武器進行概念性研究；日本于2009年通過了《航空基本法》，使日本航空自衛隊得以利用太空資源，并積極研究、制定相關政策，為未來太空行動奠定法理。自此，越來越多的國家加入太空軍事競爭，不確定性增強、可控性降低，相對穩定的世界太空格局面臨失衡危險。
三、問題產生的深層原因分析
（一）太空垃圾數量多、壽命長自1957年開始，世界各國出于發展需要將數以千計的衛星送上太空。由于航天器爆炸的殘骸、宇航員丟棄的生活垃圾、報廢的衛星以及其他人造物的存在，地球已經被數量巨大的太空垃圾包圍。目前，大約有3000噸左右的太空垃圾繞地運行，其中可檢測的大碎片約為1.8萬，小碎片約為10萬，微小碎片則多達幾千萬[3]。大部分的低軌道太空垃圾會落入大氣層通過摩擦燃燒殆盡，但高軌道的太空垃圾壽命都可達上千年，有些甚至會永遠在太空中飛行。盡管人類提高了對太空垃圾的監測跟蹤水平，但僅依靠改變航天器軌道高度的方法仍然無法完全避免太空垃圾的撞擊。目前，如何清除太空垃圾、保持太空環境的清潔仍然是全世界面臨的艱巨問題，至今也沒有有效的解決方法，太空垃圾的年增長率已經高達2%—5%。
（二）地球資源短缺，各國加緊對外擴張目前，太空資源的有效開發依然集中在高遠位置、微重力、高真空、無污染等環境資源方面，主要為物理、生物、生命等學科服務。但隨著人類生活水平的提高及醫療技術的進步，地球上人口爆炸，地球資源日漸匱乏，人類面臨著土地危機、能源危機、糧食危機和生態危機。由此，世界各國紛紛將目光轉向尚未開發的其他星體，計劃開采物質資源、建立太空城市，以保障人類的長遠發展。如今已發現月球富含礦產資源，在類木行星和彗星上存在大量的氫能資源，火星上的鐵礦物質十分豐富。按照當今科技發展的速度，未來人類極有可能獲得其他星體的物質資源及地理空間。因此，各國都加緊對外擴張的步伐，加快太空資源開發、運輸技術的研究，以爭取未來在太空資源歸屬問題上占得先機。
（三）現行的國際太空法存在缺陷自上世紀50年代美蘇太空競爭以來，人類不斷向地外發展，由此產生了國家間的太空權益與責任問題。目前國際上制定了5份關于太空活動的法律文件及4項基本法律制度，確立了人類太空活動的準則，無限期有效。不僅規范了人類的太空行為，而且為妥善解決太空領域的國際糾紛奠定了法制基礎。國際太空法對太空活動應遵循的原則進行了規定，主要包括保護空間環境、增強國際合作互助、保障全人類對太空的自由探索、維護人類共同利益、國家對自己發射的空間物體保持管轄控制、限制大規模殺傷性武器擴散至太空等方面。但隨著空間發展水平不斷加深，國際太空法暴露出涵蓋面窄、盲點多的弊端，如地外行星礦藏勘探成果歸屬、太空垃圾的管理、太空開發智能財產權保護等問題均未建立相關條例，導致國際爭端的解決尚無完善的法律法規可依。
（四）美國的霸主思想和太空軍事化威脅世界和平美國的霸主思想使其在軍事上采取前沿存在戰略，在世界多個國家和地區派有駐軍，肆意干涉他國事務、發動戰爭，嚴重破壞地區穩定。為了維護霸主地位，美國利用太空科技優勢對各國情報進行監聽，上至國家政要、下至普通百姓均在其監聽范圍之內，嚴重違反國際法，侵犯人權。在情報安全問題上美國采取雙重標準，嚴于律人，寬以待己，加劇了國家之間的不信任，對實現世界和平有害無益。美國在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭及伊拉克戰爭中依靠太空信息支援體系取得勝利，使其認識到空間科學技術在軍事領域的巨大價值。2001年1月美國進行首次太空戰演習“施里弗—2001”；2005年4月，美軍成功發射可干擾別國軍用衛星工作的“XSS—11”；2010年4月，美國空軍首架X-37B軌道試驗飛行器發射入軌，標志美國加快太空軍事化步伐[4]。鑒于美國的軍事威脅及國防需要，世界各國迅速開展太空軍事化活動，在全球范圍內引發了新一輪的太空軍備競爭，導致世界安全形勢更加復雜。
四、未來空間健康發展的合理化建議
（一）加快太空垃圾清理方法的研究目前，人類尚未掌握有效清除太空垃圾的方法，主要通過將廢棄衛星推到其他軌道、監測避讓的方法避免航天器碰撞事故。要從根本上解決太空垃圾問題，關鍵在于清理方法的研究。目前各國提出的方法主要有通過在地球發射激光分解繞地運行的太空垃圾，通過“太空風車”清掃太空碎片，通過“太空彈弓”捕獲太空垃圾投向地球大氣層燃燒以及通過在大氣層制造爆炸使人造衛星殘骸進入低軌道燃燒，但都僅停留在假想階段，尚未有政府或商業機構付諸實踐。世界各國應通過加強合作、加大投入、加速研發的手段尋求清理方法，以消除太空垃圾帶來的潛在威脅。
（二）完善太空領域的法制建設國際太空法是人類太空活動產生與發展的產物，應隨著科技進步及問題的多元化不斷完善。首先，各國應達成共識，加強溝通合作，為完善國際太空法律體系提供可行性建議；其次，進一步明確太空活動的權利與義務，細化法律條約，保障有法可依；再次，強化法律的執行效力，維護法律法規的權威；最后，充分保障太空產業尚不發達的廣大發展中國家的權益，《外太空公約》闡明太空屬于全人類，太空資源是全人類共同的財富，各國應攜手進行開發研究以解決地球資源緊缺的問題。
（三）增強政治互信，加強國際合作人類需要的是各國平等共存、互惠共贏的國際關系，但當今世界恐怖主義依然盛行，霸權主義仍然存在，部分地區局勢動蕩。面對這種局面，各國要增強政治互信，合理利用太空軍事技術攜手打擊恐怖犯罪，保障社會長治久安；根據現行的空間法律法規，禁止在太空中進行武器試驗及軍事部署，限制發射核動力衛星，以維護太空和平與安全；促進經貿合作，大力發展經濟與民生，以國強民富作為國家目標；加強本國信息安全保護，將空間科學技術應用于國家安全防衛，共同抵制美國竊取他國情報、干涉他國內政的霸權主義行為。此外，美國應認清國際形勢，放棄對“霸權永續”幻想的追求，停止以太空軍事化為籌碼的制約、威脅他國的行為。
美國一參議員曾指出：21世紀誰控制了太空，誰就控制了地球的命運。空間科學技術在經濟、社會、國防、政治等領域具有重要地位，各國應緊密結合國家發展規劃大力推進。但太空垃圾、資源爭端、太空軍事化等問題的產生嚴重影響全人類的安全和發展，需要世界各國加強合作共同解決。與此同時，當前世界局勢復雜多變，美國重返亞洲的“亞太再平衡”戰略針對性愈發明顯，面對挑戰我國應努力提升科技創新能力，實現我國空間科學技術發展的歷史性跨越，以維護我國的安全穩定和社會進步。
作者：李梓陳曉英單位：渤海大學政治與歷史學院
