白宫发布《太空服务、组装与制造国家战略》

导语

4月4日，白宫科技政策办公室发布《太空服务、组装与制造国家战略》，概述美国将如何支持和促进政府、学术界和商业界的“太空服务、组装与制造”（ISAM）能力发展，提供了在美国《太空优先框架》下推进ISAM的战略目标，以支持航天器补给、维护、在轨制造等技术与服务。

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ISAM定义

 ISAM主要用于在轨道、天体表面间的运输，可在航天器首次发射后开展在轨检查、寿命延长、维护等太空服务；使用预先制造的部件在轨建造太空系统；使用原材料或回收材料制造太空部件、产品或基础设施。实现ISAM能力可能使用的技术包括机器人技术，可信的自主性传感器与软件，再入/脱轨系统，先进的太空计算，支持航天器适用性的系统工程工具与技术，以及低成本的可复用的太空机动、物流和运输系统等。虽然在轨活动和地面活动对技术和政策的要求有共同之处，但在太空开展活动将需要开发专门的技术、规范、标准、规则与政策。

ISAM能力可促进可持续的太空环境，改善航天器和仪器的科学生产，并创造强大的、可持续的和耐用的太空基础设施。打造ISAM生态系统可以扩大太空系统的性能、可用性，增强弹性并延长寿命，促进太空能力机动性、加强太空运输与航天器可重复使用性，对遥感、气候科学、人类太空探索大有裨益。

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需应对的挑战

ISAM能力的快速增长将在未来几十年内继续为美国的太空研发、政策、法律和监管举措带来独特的机遇与挑战。

1、各利益相关者需要更好地协调  改善和促进美政府内部以及公共和私营机构之间的协调，以创造一个强大的美国ISAM生态系统，并在国际太空环境领域发挥领导作用。部分美国机构已在建立和运行ISAM能力，其他机构也在该领域进行重大投资。美政府需加强与这些学术和商业行为者的协调，以增加洞察力，采购学术界和商业界的技术与系统；同时保持并扩大与主要国际伙伴的协调。加强与公共和私营机构的合作将使研究人员和商业公司了解美国政府的需求，并开发能力以满足这些需求。

2、私营部门需要一个“需求信号”  私营部门需要收到一致和可信的政府需求信号，以激励投资，降低风险，并增强投资者信心。强有力的商业参与、审慎的规划和稳定的资金对于充分实现ISAM创新至关重要。美政府应继续采购可用的航天器和太空商业服务，以激励参与ISAM的机构。

3、支持制定ISAM标准  制定和采用有关航天器模块化、标准接口、材料和制造工艺以及操作安全的ISAM标准，将促进ISAM服务市场发展。美政府将支持ISAM标准的发展，将纳入学术界和商业行业存在的共识标准，并缩小政府和商业任务需求的差异。

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战略目标

1、推进ISAM研发  ISAM能力的使用案例尚未得到充分证明，还需要学术界和产业界进一步进行基础和应用研究、开发、演示与测试。为了保持和扩大美国在这一关键能力领域的领先地位，美国将加大尖端技术的研究与开发，培养具有ISAM知识的劳动力，同时加强政府、学术机构和商业机构之间的协调。

①协调研发组合，促进开发高价值ISAM能力。美国将鼓励学术界、工业界和政府的研发机构开发由ISAM能力支持的任务概念与架构；评估未来十年计划的执行需求，调整研发组合，以支持确定的任务需求，协调跨部门合作伙伴，减少工作冗余。美政府将优先考虑产业界和学术界之间的合作，使用合作研发协议、公私伙伴关系、拨款和其他机制来推动创新与投资，以促进ISAM能力研发。

②确定一个由现有和未来所需能力组成的协调一致的ISAM生态系统。美国将支持开发接口标准，并对包含这些标准的系统进行原型化验证；推进太空建造与任务的技术准备能力；支持开发ISAM系统的成本模型，以促进ISAM技术成熟度等。

2、优先扩展可扩展的ISAM基础设施  美政府将与ISAM的学术和商业利益相关者合作，建立和发展现有的地面和天基设施与操作，以促进ISAM能力发展；美政府将概述ISAM能力发展需求，以建造未来符合民用和国家安全利益的基础设施，并根据现有民用和商业能力评估这些需求，促进政府采用政策、标准和法规；利用ISAM标准、最佳实践、技术和能力开发太空基础设施。

①加强地基基础设施。美政府将确定并在可行的情况下，缩小现有地基研究设施的差距，并为学术界、工业界和国际合作伙伴提供技术发展的平台使用许可；改善数字基础设施，以促进ISAM活动的数字工程与合作；应用多种工具，以促进工业基础ISAM能力的扩展，满足国家需要、应急响应或安全需求。

②支持天基基础设施。美国将把商业ISAM能力，用于现有和未来的太空和地面示范项目；建造支持ISAM能力的太空基础设施，以创造美国的商业优势，并为国内和国际商业利益打开市场；打造ISAM生态系统也将促进低成本、可持续的太空运输网络系统和运输能力。

3、加速发展新兴的ISAM商业能力  美国认为，打造一个强大的ISAM商业基础对美国《美国太空优先框架》中所述的太空目标非常重要。

①为ISAM能力提供持续的需求信号。美政府将定义和描述ISAM相关任务的要求，并为满足这些要求的ISAM能力采购做好准备。美政府支持美国商业航天工业提供的太空发射、太空运输、航天器服务、组装和制造系统与服务的所有权和运行。美政府将评估新兴的商业ISAM能力在太空任务中的适用性。根据美国法律和国家政策，美政府将优先从商业供应商采购ISAM服务和寿命延长能力。

②加强政府利益相关者之间以及与业界之间的合作。美政府将召集ISAM能力利益相关者的全国性联盟，包括联邦机构、大学、非营利研究机构、行业团体、现有的ISAM组织、非传统供应商和商业公司，特别是太空初创企业，以使政府需求与商业能力更紧密地结合和协调，积极吸引私营部门参与制定标准，并促进私人投资。美政府将增加中小型企业、初创企业和非传统企业的机会，以支持或提供ISAM能力。

4、促进国际协作  美政府将鼓励国际航天组织，特别是盟友与合作伙伴之间开展负责任和互操作的ISAM能力合作；确定在ISAM能力与运行方面的潜在合作领域，以推动国际标准的采用。美政府将保持对国际ISAM发展和计划的认识，同时制定并促成支持美国优先事项和目标的协议与安排。美政府将继续考虑全球影响，并参与由国内和国际力量支持的合作关系，利用ISAM技术确保美国在太空领域保持全球领先地位。美国支持推动为ISAM活动制定国际标准、最佳实践、指导方针和规范。ISAM潜在的合作活动包括交会和抵近操作、对接、机器人捕获和操纵、太空基础设施建设与检查。制定和使用ISAM的计划将符合相关的美国国内、国际框架与义务。随着国际太空管理机构和有关太空活动的发展，美国将根据需要更新其国内管理制度，以授权和继续监督国际太空管理机构的非政府活动。

5、优先考虑环境可持续性  启用、执行和规范ISAM能力，为安全和负责任的太空运行奠定了基础。美政府将继续制定和实施最佳做法，以支持太空安全和可持续性，促进外层太空的长期使用，并继续展示负责任的行为和对太空的管理。美国将在国内和国际上广泛制定和推广标准和最佳做法，以促进可持续的太空经济与环境。美政府将与商业伙伴合作，支持具有成本效益的太空碎片清除技术。美政府承诺通过投资和使用ISAM和其他能力来降低长寿命碎片的影响。通过ISAM项目，美国将制定出新的气候科学方法，以帮助促进全球环境的可持续性，如监测地球气候，开发太空产品与服务。

6、激励未来的太空劳动力  发展新的ISAM能力为美国提供了一个继续增加科学与技术劳动力的机会。通过优先考虑ISAM能力，美国将把技术创新需求作为一个领域，从美国各地和国外招募技术人才，支持多样化和有技术技能的劳动力，以促进技术创新，支持太空计划与太空探索。美政府将与开发支持ISAM的研究与技术创新学术机构合作。美国将支持课程开发，以教授ISAM的多学科性质。美政府将倡导学徒制和与工作相结合的学习，以促进产学研合作。美政府将采用长期赠款、奖励、实习以及合作研究、开发、测试与评估方案，激励K-12学生成为未来太空人才的一部分，激励跨科学和工程学科的多学科研究，培养下一代技术、政策和法律专家。

ISAM能力的成熟提供了改善太空系统的性能、经济性、持久性、弹性和灵活性的机会。本战略中概述的6个国家战略目标将通过适当的政策、程序和操作基础设施产生更大的太空能力，为可持续的太空运行创造基础。ISAM战略将作为“推动者”，刺激美国的科学技术创新，确保太空操作自由，为后代维护一个可持续的太空环境。