空间科学技术论文范文

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一、空间科学技术对国家发展具有重大的战略意义

（一）带动相关高科技领域发展空间科学技术具有鲜明的多学科交叉的特点，对相关高科技领域的进步具有带动意义。1.医疗技术在载人航天过程中，宇航员快速离开地球进入宇宙空间，由于物理环境的急剧变化，宇航员身体状况及各项生理指标将产生明显不同。通过对宇航员的骨流失、肌肉萎缩现象的监护及防治，可以提高地面骨质疏松等疾病的治疗水平。此外，通过长时间、实时对宇航员的生理参数进行监测，医学生理信息遥测技术也得到极大发展和完善，从而间接促进人类的生存健康。2.能源学对地观测卫星是石油、煤炭、地矿开发的重要手段，在能源工业中具有广泛的应用，可以对能源的区域、储量、地质条件等指标进行全面勘测，提高能源的开发效率。当前，科学家已经发现地外天体蕴含丰富的天然资源，这不仅是地球资源的有效补充和储备，也间接推动了能源开采技术的发展，对缓解世界能源危机具有积极作用。3.生物学太空的高真空、弱重力、微磁场等环境，是地球表面无法具有的。通过在宇宙空间开展实验研究，可以进行太空作物的培育，优化农作物生产。在太空微重力环境下可以获得质量更好的蛋白质单晶，利用这些单晶可以获取蛋白质的结构信息，从而有利于新药的研制[1]，促进疑难病症的解决。

（二）体现国家的综合实力空间科学技术从诞生之日起就与一个国家的经济、军事、政治实力息息相关。目前，世界各国都大力提高本国的空间科学技术水平，并通过各项政策和措施吸引高端人才、借鉴他国经验技术，其目的就在于增强国家的竞争实力。首先，空间科学技术是经济发展的“倍增器”，不但通过预测、防治自然灾害减少国家经济损失，而且催生大批新科学、新技术，促进电子、生物等新产品研发，形成产品的科技优势，增强商业竞争力，创造经济收益；其次，空间科学技术的发展为国家安全提供保障，不仅信息安全以空间科学技术为依托，军事现代化发展也需要空间科学技术的支持；最后，空间科学技术发展水平影响国家的国际地位及政治话语权，当今许多重要国际议题都与太空有关，只有提高空间科学技术水平才能避免受制于他国，在国家间的博弈中占据有利地位。

二、空间科学技术发展引发的国际问题

（一）航天器撞击事故时有发生由于轨道资源有限，人类对卫星的控制能力有限，航天器运行中的碰撞时有发生。美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国铱星33与俄罗斯报废的宇宙-2251卫星在西伯利亚上空相撞，这是人类历史上首次卫星相撞事故。事故发生后，美俄均要求对方对此次事件负责，俄罗斯太空专家指责美国太空总署未能在事前及时发出预警，而美国太空总署则表明发出预警并非他们的职责。事故导致美国卫星服务部分中断并产生了数千个太空碎片，分布在高度为500公里至1300公里的太空中，体积较大的残骸形成两团碎片云，负面影响深远。航天器碰撞不仅会威胁宇航员的生命、给国家造成巨大的经济损失，事故中形成的太空垃圾分布在各个高度的卫星轨道上，也成为今后太空碰撞事故的隐患，可能引发连锁效应。由于太空垃圾和航天器的相对速度极大，即使是轻微的摩擦碰撞，也会形成极强的破坏力，造成航天器的重大损坏：极小的垃圾碎片由于数量多、分布密集、覆盖面积广，对其跟踪监测的难度较大，与航天器发生碰撞的概率相对较高，一旦发生接触，可能会破坏航天器的表面材料，对器件造成损伤，使航天器的表面性能发生质的改变，影响正常运行及工作；较大的垃圾碎片则有可能改变航天器的飞行姿态，使其偏离运行轨道，甚至穿透航天器表面，破坏内部结构，摧毁工作系统。报废的航天器残骸及碎片可能会坠入大气层，虽然大部分会被烧毁，但仍有一些落在地球表面，如果掉入人类聚居区，将会严重威胁人类的生命财产安全。

（二）空间资源争夺日趋激烈1.频轨资源频轨资源是卫星系统建立的基础，为卫星提供电波频率及运行轨道，具有有限性及不可再生性。随着空间科学技术的发展及各国通讯、侦察、军事需求不断增强，频轨资源日趋紧张，对地静止轨道资源及非静止轨道资源均非常稀缺。由于卫星轨道位于人类共处的宇宙空间之中，属于全人类所共有，各国都有分享资源的权利，因此必须依据现有规则合理、有序、科学利用，出现纠纷应通过对话协商解决。目前国际采取的开发规则是“先申报即可先使用”，由此各国纷纷加大频轨资源的申报力度，竞争非常激烈。由于美俄在上世纪五六十年代就开始发展空间科学技术，频轨资源申报远远早于其他国家，因此较好的频段和轨道位置已被占用，其他国家只能对剩余的频轨资源加紧抢占[2]。。2.物质资源目前，人类已经在地外天体发现丰富的物质资源，如铁、镍、铜以及稀土元素，对其他星体矿产资源的开发将有效缓解地球能源紧张。作为航天大国，尽管中、美、俄并未提出具体的开发战略，但都在进行多级超重型运载系统的研发，以大幅度提升火箭的运载能力。中国的长征九号火箭、美国的太空运载系统以及俄罗斯的安加拉火箭的运载量都接近100吨，可重复使用运载系统可以实现载人勘探以及地球和太空之间的货物双向快速运输，太空采矿已成为国际竞赛的新项目。

（三）太空军事化导致世界局势不稳定1.侦察卫星窃取情报破坏政治互信在目前已经发射的军用航天器中，用于窃取军事情报的侦察卫星约占60%以上。美国作为科技大国，为了维护其霸主地位，早在20世纪60年代初期就开始发展侦察卫星技术，并于1962年5月发射了第一颗详查型电子侦察卫星。美国利用侦察卫星打造的“美式监听帝国”一直对他国进行军事情报窃取，遭到国际社会的抗议和抵制。特别是2013年6月，前中情局职员爱德华•斯诺登披露了美国的“棱镜计划”，被监听者的电子邮件、视频照片、语音聊天、存储数据、通话记录、即时消息、文件传输、社交网络资料细节等个人隐私都被美国政府监控和掌握，联合国秘书长潘基文、德国总理默克尔、中国的华为公司均在其监听名单之列。尽管美国政府以反恐作为窃听借口，依然无法平息各界质疑，引发了强烈的外交地震，国际间的互信遭到重大挑战。2.太空军事竞争使世界安全形势恶化随着科技水平的不断提高，军事活动的热点区域不断向太空发展。尽管由于成本、技术原因，当前的空间科学技术在军事活动中只起到辅助性作用，但军事发展仍呈现太空化趋势，各国纷纷针对太空战加强军事力量。受科技水平和霸主思想的影响，美国的太空武器研制和太空军事化水平一直处于世界前列；俄罗斯于2001年正式组建独立的航天兵部队，成为俄罗斯武装力量的一个独立兵种；印度于2007年筹建“航空航天防御司令部”，以管理印度的空间资产，并着手对太空战武器进行概念性研究；日本于2009年通过了《航空基本法》，使日本航空自卫队得以利用太空资源，并积极研究、制定相关政策，为未来太空行动奠定法理。自此，越来越多的国家加入太空军事竞争，不确定性增强、可控性降低，相对稳定的世界太空格局面临失衡危险。

三、问题产生的深层原因分析

（一）太空垃圾数量多、寿命长自1957年开始，世界各国出于发展需要将数以千计的卫星送上太空。由于航天器爆炸的残骸、宇航员丢弃的生活垃圾、报废的卫星以及其他人造物的存在，地球已经被数量巨大的太空垃圾包围。目前，大约有3000吨左右的太空垃圾绕地运行，其中可检测的大碎片约为1.8万，小碎片约为10万，微小碎片则多达几千万[3]。大部分的低轨道太空垃圾会落入大气层通过摩擦燃烧殆尽，但高轨道的太空垃圾寿命都可达上千年，有些甚至会永远在太空中飞行。尽管人类提高了对太空垃圾的监测跟踪水平，但仅依靠改变航天器轨道高度的方法仍然无法完全避免太空垃圾的撞击。目前，如何清除太空垃圾、保持太空环境的清洁仍然是全世界面临的艰巨问题，至今也没有有效的解决方法，太空垃圾的年增长率已经高达2%—5%。

（二）地球资源短缺，各国加紧对外扩张目前，太空资源的有效开发依然集中在高远位置、微重力、高真空、无污染等环境资源方面，主要为物理、生物、生命等学科服务。但随着人类生活水平的提高及医疗技术的进步，地球上人口爆炸，地球资源日渐匮乏，人类面临着土地危机、能源危机、粮食危机和生态危机。由此，世界各国纷纷将目光转向尚未开发的其他星体，计划开采物质资源、建立太空城市，以保障人类的长远发展。如今已发现月球富含矿产资源，在类木行星和彗星上存在大量的氢能资源，火星上的铁矿物质十分丰富。按照当今科技发展的速度，未来人类极有可能获得其他星体的物质资源及地理空间。因此，各国都加紧对外扩张的步伐，加快太空资源开发、运输技术的研究，以争取未来在太空资源归属问题上占得先机。

（三）现行的国际太空法存在缺陷自上世纪50年代美苏太空竞争以来，人类不断向地外发展，由此产生了国家间的太空权益与责任问题。目前国际上制定了5份关于太空活动的法律文件及4项基本法律制度，确立了人类太空活动的准则，无限期有效。不仅规范了人类的太空行为，而且为妥善解决太空领域的国际纠纷奠定了法制基础。国际太空法对太空活动应遵循的原则进行了规定，主要包括保护空间环境、增强国际合作互助、保障全人类对太空的自由探索、维护人类共同利益、国家对自己发射的空间物体保持管辖控制、限制大规模杀伤性武器扩散至太空等方面。但随着空间发展水平不断加深，国际太空法暴露出涵盖面窄、盲点多的弊端，如地外行星矿藏勘探成果归属、太空垃圾的管理、太空开发智能财产权保护等问题均未建立相关条例，导致国际争端的解决尚无完善的法律法规可依。

（四）美国的霸主思想和太空军事化威胁世界和平美国的霸主思想使其在军事上采取前沿存在战略，在世界多个国家和地区派有驻军，肆意干涉他国事务、发动战争，严重破坏地区稳定。为了维护霸主地位，美国利用太空科技优势对各国情报进行监听，上至国家政要、下至普通百姓均在其监听范围之内，严重违反国际法，侵犯人权。在情报安全问题上美国采取双重标准，严于律人，宽以待己，加剧了国家之间的不信任，对实现世界和平有害无益。美国在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及伊拉克战争中依靠太空信息支援体系取得胜利，使其认识到空间科学技术在军事领域的巨大价值。2001年1月美国进行首次太空战演习“施里弗—2001”；2005年4月，美军成功发射可干扰别国军用卫星工作的“XSS—11”；2010年4月，美国空军首架X-37B轨道试验飞行器发射入轨，标志美国加快太空军事化步伐[4]。鉴于美国的军事威胁及国防需要，世界各国迅速开展太空军事化活动，在全球范围内引发了新一轮的太空军备竞争，导致世界安全形势更加复杂。

四、未来空间健康发展的合理化建议

（一）加快太空垃圾清理方法的研究目前，人类尚未掌握有效清除太空垃圾的方法，主要通过将废弃卫星推到其他轨道、监测避让的方法避免航天器碰撞事故。要从根本上解决太空垃圾问题，关键在于清理方法的研究。目前各国提出的方法主要有通过在地球发射激光分解绕地运行的太空垃圾，通过“太空风车”清扫太空碎片，通过“太空弹弓”捕获太空垃圾投向地球大气层燃烧以及通过在大气层制造爆炸使人造卫星残骸进入低轨道燃烧，但都仅停留在假想阶段，尚未有政府或商业机构付诸实践。世界各国应通过加强合作、加大投入、加速研发的手段寻求清理方法，以消除太空垃圾带来的潜在威胁。

（二）完善太空领域的法制建设国际太空法是人类太空活动产生与发展的产物，应随着科技进步及问题的多元化不断完善。首先，各国应达成共识，加强沟通合作，为完善国际太空法律体系提供可行性建议；其次，进一步明确太空活动的权利与义务，细化法律条约，保障有法可依；再次，强化法律的执行效力，维护法律法规的权威；最后，充分保障太空产业尚不发达的广大发展中国家的权益，《外太空公约》阐明太空属于全人类，太空资源是全人类共同的财富，各国应携手进行开发研究以解决地球资源紧缺的问题。

（三）增强政治互信，加强国际合作人类需要的是各国平等共存、互惠共赢的国际关系，但当今世界恐怖主义依然盛行，霸权主义仍然存在，部分地区局势动荡。面对这种局面，各国要增强政治互信，合理利用太空军事技术携手打击恐怖犯罪，保障社会长治久安；根据现行的空间法律法规，禁止在太空中进行武器试验及军事部署，限制发射核动力卫星，以维护太空和平与安全；促进经贸合作，大力发展经济与民生，以国强民富作为国家目标；加强本国信息安全保护，将空间科学技术应用于国家安全防卫，共同抵制美国窃取他国情报、干涉他国内政的霸权主义行为。此外，美国应认清国际形势，放弃对“霸权永续”幻想的追求，停止以太空军事化为筹码的制约、威胁他国的行为。

美国一参议员曾指出：21世纪谁控制了太空，谁就控制了地球的命运。空间科学技术在经济、社会、国防、政治等领域具有重要地位，各国应紧密结合国家发展规划大力推进。但太空垃圾、资源争端、太空军事化等问题的产生严重影响全人类的安全和发展，需要世界各国加强合作共同解决。与此同时，当前世界局势复杂多变，美国重返亚洲的“亚太再平衡”战略针对性愈发明显，面对挑战我国应努力提升科技创新能力，实现我国空间科学技术发展的历史性跨越，以维护我国的安全稳定和社会进步。

作者：李梓陈晓英单位：渤海大学政治与历史学院