欧洲航天的回顾与展望

在世界航天领域，一支大军正在崛起，这就是欧洲空间局（简称欧空局）。今天，欧空局正以咄咄逼人的态势，成为世界航天举足轻重的力量。

几十年来，欧空局国家活跃在世界航天的前沿，致力于航天技术的开发研制和应用。如今，在空间科学、一次性运载火箭、对地观测卫星和通信卫星等航天技术领域，均达到了世界领先水平，成为世界航天领域不可忽视的“欧洲军团”。

航天技术国际合作的典范

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，欧空局在这方面进行了成功的尝试。几十年来，欧洲实现航天技术快速发展的重要经验是欧洲国家联合行动，实现技术、资金和资源的共享；成功的运作，形成航天技术研制和应用的强大军团。

在过去的几十年来，使欧洲国家联合起来，发展航天技术的组织是欧空局。欧空局由１４个成员国组成。它们是：奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士和英国。１４个成员国集中资源，共同工作，开创了欧洲国家进行空间探索和发展先进航天技术的新途径。

早在２０世纪６０年代，在前苏联和美国相继进入太空后，使战前居世界工业领先地位的欧洲各国受到了震动。为了重建强大的欧洲，欧洲主要国家萌生了依靠自己的力量，发挥自己的优势，创建独立的欧洲空间力量的想法。１９６０年１２月１日，欧洲国家联合成立了欧洲航天研究准备委员会（ＣＯＳＰＥＲＳ）；此后，由比利时、法国、德国、意大利、荷兰和英国，再加上澳大利亚联合成立了欧洲运载火箭发展系统的组织（ＥＬＤＯ）；后来，由上述国家加上丹麦、西班牙、瑞典和瑞士成立了欧洲空间研究组织（ＥＳＲＯ），开始了欧洲国家联合研制开发航天技术的工作。

由于欧洲各国的利益和空间技术的发展政策不同，导致在空间技术发展总体策略上的不同，加上技术上也没有一个强有力的抓总单位进行协调，上述两个组织成立１０年，航天技术仍然没有多大进展。因此，时隔１０年后，这些国家决定合并上述组织，成立单一的技术运作实体，这一决定得到了上述国家的一致赞同。１９７３年７月，欧洲１０个国家在布鲁塞尔召开部长级会议，确立了成立欧空局的原则。２年后爱尔兰加入。１９８０年１０月３０日签署最后协议，欧空局正式成立。欧空间的主要宗旨是：以和平利用空间为目的，促进欧洲国家空间研究与技术及其应用方面的合作，强调科学目的与空间应用系统。以后，成员国又增加了奥地利、挪威、芬兰。此外，与加拿大签署了合作协议，允许加拿大参加欧空局的一些合作项目，出席欧空局理事会。

欧空局的总部设在法国巴黎，另外，在荷兰、德国和意大利都设立了专门的技术与协调中心，在美国华盛顿和俄罗斯的莫斯科设有联络办公室。此外，为协调欧空局与欧盟的关系，专门在布鲁塞尔设立了办公室。

欧空局组织非常精干，总部只有３００人。设在法国巴黎的欧空局总裁办公室、分项目董事会及行政服务部门，负责协调欧空局的各项活动。

欧空局的下设机构有：１、位于荷兰的欧洲空间研究技术中心。该中心是欧空局最大的实体，也是整个欧空局空间活动的“中枢神经”，中心设立了空间科学部、载人航天和微重力部，负责制定欧空局未来的航天技术发展计划。此外，这里还设有设备一流的航天器环境试验中心，欧空局的航天器环境试验在这里进行。２、位于德国的欧洲空间操作中心。该中心通过建立在世界各地的５个卫星地面站，负责欧空局在轨航天器的轨道控制。卫星从发射到最后变成太空垃圾的整个控制过程，都在这里完成。３、位于意大利罗马郊区的欧洲空间研究院。该研究院是欧空局的空间技术应用部门，主要负责欧空局地球环境观测数据的利用和信息服务。目前，该研究院同时处理２０多颗地球观测卫星的数据，管理欧洲最大的环境数据档案库，并与世界上２０多个卫星地面站保持着协作关系。４、位于德国的欧洲宇航中心。该中心主要用于欧空局载人飞行和进行微重力试验，担负着欧空局自己的航天员的选拔、训练任务，以及培训其他国家参加国际空间站任务的航天员。欧空局通过与美国航天飞机太空飞行任务配合，选派航天员参加，从中获得载人航天的经验。５、法属圭亚那的库鲁航天发射中心（参见题图）。由于该中心靠近赤道，是欧空局理想的航天发射中心，欧空局的卫星大都是从这里启程进入太空的。

欧空局的空间计划几乎覆盖了当前所有航天技术领域。主要有：空间科学研究、空间对地观测、通信、地面基础设施和空间运载系统以及微重力研究项目等。

据有关资料介绍，欧空局活动分为必须的和可选择性的两个类型。经费投资和使用原则是：必须类项目由一般预算和科学项目预算支持，内容包括未来项目研究、技术研究、技术投资等领域，其经费由所有成员国分配，各国按照本国国内生产总值的一定比例出资。其它项目为可选性项目，各成员国可以根据自己的需求，自由决定投资力度。这些项目包括空间对地观测、通信、运载火箭和航天器、空间站、微重力研究等领域。

欧空局规定，进入欧空局工作的人员，必须通过招聘，根据能力选用；同时，考虑到各成员国的情况，保证各成员国都能有人参与其中的工作。由于人员的进入均经过了严格的筛选，因此，在这里工作的人员都具有良好的素质。

在项目的具体运作上，欧空局充分考虑到各国的情况和需求，尽量将各成员国的计划纳入欧空局的整个计划范围之内，以充分利用欧洲整体的技术工业和资金资源联合发展，把力量集中在优先项目上，从而形成了一支统一的欧洲航天力量。

在项目实施上，欧空局采取“肥水不流外人田”的做法，尽量将大部分预算按照合同签给各成员国的工业部门。这种方式使得成员国可以根据其投资的份额得到相应的经济上的回报，一个成员国付给欧空局的每一个欧元应最终返回那个国家。随着欧空局在世界航天领域成果的日益扩大，航天技术的发展直接拉动了相关公司的技术水平和经济效益，许多公司利用参与欧空局的航天项目获得的巨大利润和技术，生产欧空局产品的派生产品，直接促进了公司的发展。

欧空局航天技术的重点是应用卫星和运载火箭。正确的决策、先进的运作手段、坚实的工业基础和科学的管理方法，使欧空局得到了快速发展。在短短的时间里，欧空局不仅拥有威力巨大的运载火箭，还拥有性能非常先进、在国际市场上极具竞争力的卫星。如欧洲遥感卫星（ＥＲＳ）、“斯波特”（ＳＰＯＴ）卫星，“跟踪与数据中继卫星”（ＴＤＲＳ）、“太阳和日层观测台”（ＳＯＨＯ）、“伽利略”导航卫星、“自动转移飞行器”（ＡＴＶ）、“哥伦布轨道舱”等。目前，欧空局研制的通信卫星和运载火箭占据了全球空间商业化市场的最大份额，成为世界航天举足轻重的重要组成部分。纵观今天的世界航天，欧洲航天已经以其卓越的成果而赢得了世界航天界和用户的广泛认同。

威力巨大的阿里安－５运载火箭

１９９８年１０月２１日，阿里安－５火箭从法属圭亚那航天中心起飞，把形状如“阿波罗”飞船的“大气再入验证舱”和名为Ｍａｑｓａｔ－３模拟通信卫星送入地球静止轨道。经历了两次失败后，阿里安－５第三次飞行终于不负众望。欧空局耗资９０亿美元、历时１３年研制的这种地球静止轨道运载火箭的“巨无霸”终获成功。

阿里安－５火箭发射成功的意义非凡。这个航天运载器的“大力士”，其研制可谓波折重重。１９９６年４月，阿里安－５火箭首次试飞就不幸发生了爆炸，１９９７年第二次试飞只获得了部分成功。阿里安－５比阿里安－４火箭大大向前推进了一步，威力巨大的阿里－５火箭能把总重量达６９００公斤的两颗卫星同时送入地球同步转移轨道，还可以将１８吨的有效载荷送入近地轨道。而阿里安－４火箭只能把４７００公斤的卫星送入地球同步转移轨道。这次试验的成功，验证了阿里安－５火箭不仅能发射地球静止轨道通信卫星，而且还具备发射多种卫星的能力，具有非常光明的商业应用前景。阿里安－５火箭的发射成功，使欧空局在卫星发射市场又大大向前迈进了一步。目前，阿里安－５火箭这个欧洲航天运载火箭的“大哥大”，已经跻身世界商业发射领域，直接对美、俄运载火箭构成了威胁。

性能先进的通信卫星

通信卫星是欧空局主打产业之一，欧空局在这个领域取得了非凡的成绩。早在上世纪７０年代，欧洲就发明了直到８０年代才被广泛使用的三轴稳定Ｋｕ波段通信卫星技术。目前，欧洲在世界通信卫星研制领域仍处在领先的地位。

欧洲国家在发展通信卫星的过程中，始终坚持技术创新和商业化运作的方针，走商业化发展道路。早在上世纪８０年代，欧空局针对美国四大卫星平台制造商已经形成的很强的研制生产能力的情况，为了在世界通信卫星领域形成与美国竞争的态势，在通信卫星市场占有一席之地，欧空局确定了多平台和“可裁剪性”的策略，以适应中小国家在通信卫星领域的需求。这一战略的制定，使欧空局在通信卫星的研制上，具有非常灵活和可以适应多种需要的特点；在与美国拥有强大通信卫星市场的竞争中，充分突出了自己的特色，从而扩大了在国际通信卫星市场竞争中的份额。目前，欧空局拥有极具实力的通信卫星制造工业集团和极有竞争力的法国宇航公司的“太空客车”（Ｓｐａｃｅｂｕｓ）卫星平台和马特拉－马可尼公司的“欧洲星”（Ｅｕｒｏｓｔａｒ）卫星平台，在通信卫星领域的地位仅次于美国，在国际卫星制造市场的份额不断扩大。

在跟踪与数据中继卫星领域，欧洲也取得了极大的成功。美国１９８３年４月４日发射了世界第一颗“跟踪与数据中继卫星”，直到１９９３年１月才实现了组网。欧洲采用了与美国不同的新思路，以研制实验型卫星起步，先后发射了两颗“跟踪与数据中继卫星”（ＴＤＲＳ），很快达到了应用水平。该系统具有“跟踪”（定轨）功能，数据中继信道带宽加大，通信容量大大增加。

空间探测和科学研究成果卓著

在发展应用卫星的同时，欧空局还十分注重空间科学探测与研究工作。几十年来，欧空局发射了若干颗科学卫星，这些卫星对太阳和地球进行了详细的探测活动，取得了丰硕的空间探测成果。目前在这一领域，欧空局与美国、俄罗斯同居世界领先地位。

２０世纪８０年代以后，欧空局采取自行和国际合作等方法，开始了日－地平衡点附近的日地空间探测。最具代表性的是美国航空航天局和欧空局联合研制发射了太阳探测器，首次近距离考察了太阳磁极。这一研究活动，取得了大量的数据，丰富了人们对太阳和太阳系宇宙空间的认识。同时，欧空局还和美国、日本联合启动了一个较大规模的日地空间探测计划——“国际日地计划”。其目的是研究日地空间的各种物理现象。该项目由６个探测器组成，美国航空航天局研制了３个，欧空局２个，日本１个，从２０世纪９０年代开始逐步实施。该项目的内容是：通过６个运行于不同轨道、担负不同使命的探测器的相互配合和互为补充，来测量太阳风参数，研究太阳风起源，对太阳进行连续观测，以获得日冕、太阳亮度等参数，研究太阳风与磁层的关系及内磁层动力学，研究磁层和电离层等离子体在赤道区的相互作用，测量远磁尾等离子体以及近磁尾区域发生的能量转换过程等。

１９９５年１２月，欧空局发射了“太阳和日层观测台”（ＳＯＨＯ），不负使命的ＳＯＨＯ取得了惊人的成果；１９９８年４月７日欧空局宣布，他们在众多恒星、行星等以前从未预料有水的地方发现了水，在土卫六的大气层发现了水蒸气。同年４月２８日，欧空间局又宣布，根据ＳＯＨＯ的观测，太阳上存在巨大的太阳旋风，其宽度相当于地球的直径，时速达５０万公里。科学家分析，它可能是太阳风形成的重要原因。这些成果对人类进一步开发太空资源有着重要意义。

１９９５年１０月１５日，由美国和欧洲共同研制的世界耗资最大的“卡西尼”号土星探测器，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心启程。“卡西尼”号是迄今为止重量最重、装备最为先进的行星探测器。该探测器总重量达６０吨左右，超过了“旅行者”号火星探测器的２～３倍。它由轨道器和探测器组成，其中，轨道器上装有１２台科学探测器，这些探测器多数为首次上天，而每个探测器上又都装有６台科学仪器。如今，“卡西尼”号土星探测器仍然航行在奔赴土星的１３亿公里的漫漫航程中。它将在太空飞行７年，预计２００４年到达土星。它将围绕土星飞行７４圈从事探测活动，并将释放“惠更斯”号探测器着陆土卫六，进一步探测土星大气、风、磁场和美丽的土星光环，以揭开土星生命之秘。该探测器在土星的工作计划为４年。

２０００年７月１５日和８月９日，俄罗斯“联盟”号火箭分两次将欧空局研制的４颗“团星”－２（ＣＩｕｓｅｒ－２）卫星发射升空。作为“２０００地平线计划”中的一部分，这４颗卫星每颗都要进行１１项科学实验，主要探测仪器有１０个，其中包括电磁场与等离子波测量仪器、粒子探测仪器和主动卫星电位控制仪器等。由于携带了先进的科学仪器，“团星”－２将提供太阳影响近地球环境最详细的信息。这是人类第一次对地球磁场进行详细的观测和对磁层进行三维测量。“团星”－２将提供太阳影响近地球环境最详细的信息。这是人类第一次地球磁场进行详细的观测和对磁层进行三维测量。“团星”－２的轨道特性可保障对磁层顶、极尖区、磁尾，以及极光带等关键区域的观测，有助于更为详细地了解地球周围的空间环境。科学家期望通过这次探测，给人们带来关于太阳风与磁层相互作用的新信息，使一些在该领域研究中长期争论不休的重要科学问题得到满意的回答，从而对于人们认识空间天气的变化规律，提高空间天气预报水平起到十分重要的作用。

２００３年６月２日，欧空局成功发射了“火车快车”号探测器，它将在明年初到达火星，进行火星大气和火星地表的探测考察。（未完待续）

责任编辑：兆 然 ■

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