日本智库：美国在地月空间的活动及相关问题

日本智库发文

研究美国在地月空间的活动及相关问题

作者 望海潮 远望智库特约研究员

选自：《远望要报》第39期（总第169期）

2023年3月，日本防卫省智库防卫研究所发表研究报告，综合分析美国在地月空间的活动及相关问题。报告认为，随着航天科技的快速发展，地月空间这一概念正迅速进入人们的视野，正在成为军事活动新的高边疆；目前，美国联合盟友加速在地月空间的军民用布局，企图抢占这一新的战略制高点，谋求其军事霸权。报告介绍的情况及有关观点值得重视。

日本防卫研究所的报告指出，自1969年“阿波罗”11号首次成功载人登月以来，时隔近半个世纪，人类对地月空间（cislunarspace）的关注再次高涨。近年来，各国在地月空间的活动趋于活跃，今后这一趋势也将继续。随着该空间成为人类持续活动空间的可能性高涨，美国在地月空间找到了超出科学技术范畴的意义，美国防部成立了以太空态势感知（SDA）为主的地月空间技术验证项目及部队。

在此背景下，关于地月空间安全的讨论开始趋于活跃。2020年美约翰·霍普金斯大学应用物理研究所成立了地月空间安全会议，截止2022年参加该会议的研究者已经超过1100名。美国众多学者主张，随着美太空活动扩大到地球同步轨道（GEO）外的超地球同步轨道（XGEO），于是产生了保护这一空间国家利益的必要性，美国应该开启XGEO军事活动的必要研究与技术开发。

一、地月空间的定义

       

日本防卫研究所的报告认为，从字面意思来看，地月空间（cislunar space)是指从地球到月球之间的太空空间，由近地空间、月球空间和地月转移空间构成。但是，由于人类在地球同步轨道（GEO）以内近地空间的航天活动已成为常态，因此通常讨论地月空间时，多将近地空间排除在外。

2022年11月，美国白宫科技政策办公室发布首份国家地月科学与技术战略（National Cislunar Science & Technology Strategy），指出地月空间是指地球同步轨道以外主要受地球和月球引力影响的三维空间，包括地月拉格朗日点（地月引力平衡点）区域、利用这些区域的轨迹和月球表面。

二、美航空航天局（NASA）关于地月空间的活动

       

2017年12月，美国时任总统特朗普签署了《太空政策指令第1号》（SPD-1），宣布重启载人登月计划，并与商业和国际伙伴展开合作。时任美副总统彭斯表示，要再次确立美国在月球上的存在，这对于实现战略目标而言至关重要；通过追求这些目标以提升国家安全、促进创新、创造就业。在该方针指导下，NASA制定了2028年前载人登月计划。2019年3月，彭斯宣布将目标大幅提前至2024年。同年5月，NASA局长詹姆斯·布莱登斯汀宣布将有关计划命名为“阿尔忒弥斯”（ Artemis）。2021年11月，拜登政府为了确保新登月计划在技术上切实可行，将美国的载人登月计划调整到在2025年以后实施。

2022年11月，NASA首次发射了“阿尔忒弥斯”1号新型火箭——空间发射系统（SLS），搭载无人驾驶“猎户座”太空飞船实现绕月，翌月返回。2024年，NASA将发射“阿尔忒弥斯”2号“猎户座”载人太空飞船绕月。同年开始建设作为绕月载人基地的“门户”（Gateway）月球轨道空间站，计划将其用作登陆月球及未来登陆火星的中继站。2025年，将使用“阿尔忒弥斯”3号，使用载人着陆系统（HLS）从“猎户座”太空飞船实现载人登月。

实现载人登月后，NASA将使用“阿尔忒弥斯”4号太空发射系统（SLS）发射“门户”（Gateway）月球轨道空间站国际居住舱（I-HAB）；使用“阿尔忒弥斯”5号发射该空间站的增强通信、燃料补给、观测窗舱（ESPRIT）及机械臂和月球车。此后的目标是，在月球南极附近建设“阿尔忒弥斯”大本营和实现载人探测火星。

日本防卫研究所的报告认为，“阿尔忒弥斯”计划与过去的“阿波罗”计划相比具有3个特色。

一是活动持续性。由于“阿波罗”计划最大的目的在于实现比前苏联更早载人登月，该任务仅实施3年就结束了。而“阿尔忒弥斯”计划将是长期的计划。2020年4月3日， NASA发布《NASA可持续月球探索和开发计划》，阐述了美国未来载人月球探索的总体规划。实现载人登月后，将在月球南极建立长期战略存在——“阿尔忒弥斯大本营”。未来10年基于大本营的探索活动在月球长期开展经济活动和科学研究，并为在21世纪30年代实施首次载人火星探索任务铺平道路。

二是重视与商业伙伴合作。“阿波罗计划”基本上是由美国政府单独实施的，而“阿尔忒弥斯”计划从一开始就是以与商业和国家间伙伴合作为前提的。如利用民间服务运输国际空间站的人员物资一样，计划将从企业购买人员和物资运输服务。载人着陆系统（HLS）也并非由NASA自主开发，而是从企业购买服务。NASA还计划采购向“门户”（Gateway）月球轨道空间站运输物资的“门户物流服务”以及从该空间站向月面运输人员的探月运输服务。

三是重视国际合作。“阿尔忒弥斯”计划重视与欧洲航天局（ESA）及加拿大、日本等开展合作。“门户”（Gateway）月球轨道空间站的国际居住舱（I-HAB）由ESA和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发制造，增强通信、燃料补给、观测窗舱则是由ESA开发制造，机械臂由加拿大开发制造。此外，也在研究由JAXA负责部分运输任务。

三、美军正在进行的地月空间活动

       

日本防卫研究所的报告指出，美军也在切实推动在地月空间的军用布局，谋求抢占地月空间的制高点。

（一）美太空军将关注区域扩大到地月空间

2019年12月，美军成立独立的战略军种——太空军（USSF）。2020年9月，美太空军与NASA签订了谅解备忘录（MOU）明确，随着美国官民活动扩展至地月空间，太空军（USSF）关注领域扩大到超地球同步轨道（XGEO）空间的地月空间。谅解备忘录（MOU）列举了具体的地月空间合作项目，包括太空态势感知（SDA）、通信、航法、在轨服务/组装/制造、乘坐共享和托管有效载荷等。

2022年4月，美太空军（USSF）宣布成立负责超地球同步轨道（XGEO）的太空态势感知（SDA）部队——第19太空防卫队。2022年，该部队与“Space Delta2”下属部队一道支援NASA的“阿尔忒弥斯”1号，开展了地月空间太空态势感知能力实验。

（二）成立技术验证项目

2019年，美空军研究实验室（AFRL）开启了名为“深空防御分配器”项目，将发射小型卫星开展地月空间电动推力与太空态势感知（SDA）传感器实验。2020年，AFRL公布了名为“地月空间高速公路巡逻系统”（CHPS）项目，主要实验探测跟踪月球周边物体，计划2025年发射并部署在地月之间的拉格朗日点，开展为期2年的在轨实验。

美国防部高级研究计划局（DARPA）正致力于开发“用于地月空间机动作战的实验火箭”，旨在通过核动力获得高速机动能力，计划2025年开展高轨道实验。2021年2月，DARPA又发布了名为“轨道与月球新制造/材料/大规模效率设计”项目，着手研究在太空空间和月面制造大规模结构物的方法。作为其中的一环，也将研究利用月球资源。

美国防创新单元（DIU）也成立关于地月空间的项目。一是关于核能推进和电源，目标是实现小型太空飞船在地月空间自由机动，并使需要大量电力的载荷运用成为可能，计划2027年发射实验机。二是2022年底开启根据需要可在数月内部署地月空间太空器的项目，2023年要求中标企业在合同签订的12到18个月内实际验证其能力。

四、美积极布局地月空间的政治、经济、安全意义

       

日本防卫研究所的报告认为，美国政府在地月空间找到了超出科学技术之外的重要意义。

（一）政治意义

对美国而言，地月空间是与中国的大国竞争新舞台。彭斯曾称：“中国实现了全球首次月球背面登陆，暴露出获得月球战略高地的野心。美国正处于与1960年代同样的太空竞赛中。美国要有紧迫感”。2021年5月，NASA局长尼尔森称，“中国是咄咄逼人的竞争对手，美国必须先于中国返回月球”。2023年初，尼尔森还以南沙群岛为例，妄称“中国可能主张月球的主权”。

（二）经济意义

从“阿尔忒弥斯”计划的特色在于将地月空间打造为持续活动空间及与企业一道推进合作可知，其经济意义很大。NASA开启“阿尔忒弥斯”计划将为美国企业带来新的商机，预计其将在2025财年度前为此支出860亿美元。致力于有关事业的企业非常多，从太空有关企业到创业企业，商业内容涵盖通信、定位与航法、运输、资源开发等多个方面。

美国政府也期待通过开发月球资源获得经济利益。2015年美国议会通过了允许私人占有、持有、运输、利用、销售太空资源的《商业太空发射竞争力法》。2020年9月，时任NASA局长布莱登斯汀表示，希望从长远出发探测并开采月球稀土资源，如果出现能够利用月球埋藏的几万亿、几十万亿美元价值的白金类矿产者，将会改变地球上的力量平衡。

（三）安全意义

美国政府认识到必须从安全和军事角度出发保护地月空间产生的这些国家利益。美太空军（USSF）与NASA签订的谅解备忘书（MOU）明确，随着美国官民活动扩大到地月空间，美太空军（USSF）关注领域也要扩大到这一领域。时任NASA局长布莱登斯汀在公布谅解备忘书（MOU）时称，重视与USSF合作的理由是必须确保在月球持续开展活动时的安全。

2018年8月，美太空军（USSF）公布首部条例性文件《太空力量》指出，在不久的将来，由于企业投资的扩大和新技术的发展，太空国家利益可能扩大到地月空间以外，必须保护、防卫、维护这些战略利益。该文件还公布了将太空领域的补给线延伸到地月空间以外的路线。

2019年8月，作为联合战斗部队成立的美太空军司令部（USSPACECOM）的责任区规定为从平均海平面至100公里以上，没有限定在地球同步轨道（GEO）以内。实际上，太空军司令詹姆斯·迪金森（James Dickinson）在2021年的演讲中谈及，作战区域包括战略中继点——地月拉格朗日点。

五、地月空间的军事价值

       

日本防卫研究所的报告认为，从地月空间的战略地位以及美国实施的重要活动来看，地月空间的军事价值可以从以下三个方面来认识和把握。

（一）从地月空间支援地面军事活动和地球同步轨道（GEO）内的太空军事活动

支援内容包括情报收集·警戒监视·侦察与太空态势感知（SDA）等情报方面的支援、通过部署备份卫星等提高任务保障、攻击地球同步轨道（GEO）内卫星、攻击地面目标等。关于太空态势感知（SDA），设想探测从超地球同步轨道（XGEO）攻击地球同步轨道（GEO）内卫星的征候、掌握敌在超地球同步轨道（XGEO）内部署的备份卫星动向等。关于任务保障，设想在地月空间部署地球同步轨道（GEO）内运行卫星的备份卫星。

（二）从军事角度出发保护地月空间国家利益

需要地月太空态势感知（SDA）、月球信息收集（LUNINT）、通信、定位、航法、对时、在轨服务、运输、地月空间控制（防势、攻势）、对月攻击、行使在月自卫权等能力和活动。

（三）通向火星等深空交通线和中继基地的防卫

美国著名太空战略家埃弗雷特·多尔曼将太阳系分为地球、近地空间、近月空间、太阳空间，并提出“谁控制了埋藏巨大资源的太阳空间谁就控制了太阳系”的思想。多尔曼还指出获得和维护至太阳空间的天体间航路及报告点、中继基地的重要性。近月空间是天体间航路的一部分，低月轨道（LLO）及月面等部署的设施可以发挥中继基地的功能。

美太空军（USSF）作战部长约翰·雷蒙德表示，今后5到10年地月空间涉及到的最重要的军事问题将是太空态势感知（SDA）。与此相伴，地月空间运用SDA卫星所需的通信、定位、航法、对时、燃料补给等在轨服务、从地球进入地月空间等能力建设也可能取得进展。

六、地月空间的治理

       

（一）有关国际法

日本防卫研究所的报告指出，管理地月空间活动最重要的国际法是1967年生效的《太空条约》。截止2022年1月1日《太空条约》签约国达112个，包括中美等主要太空活动国。该条约第2条禁止占有包括月球在内的天体，第4条禁止在天体上或太空空间部署大规模杀伤性武器，禁止在天体上设置军事基地或开展武器实验和军事演习。因此，禁止在包括月球在内的地月空间部署大规模杀伤性武器，也可解释为禁止在月球上部署军事基地、开展武器实验和军事演习。但是，该条约并非完全禁止军队人员在月球的活动。第4条也没有明确规定禁止为了科学研究及其和平目的使用军队人员、为了和平探测月球及其他天体使用必要的装备和设施。

作为管理地月空间活动的国际法，另外一项国际条约是1984年生效的《月球协定》。该协定第1条明确写入了绕月轨道及到达月球和绕月轨道的飞行路线。该协定第3条禁止在月面上设置军事基地和开展武器实验、军事演习；第11条规定，月球及其天然资源是人类的共同财产，“月球表面及地下或其一部分本来所有的天然资源，不属于任何国家、政府间国际组织、非政府国际组织、国际机构及非政府团体或自然人所有”，该协定还规定在月球天然资源开发实际需要时可“设立管理月球天然资源开发的国际制度”。由于该协定否定自由经济活动，截止2022年1月1日缔约国仅为18个，主要太空活动国均未加入，且2024年1月沙特阿拉伯将正式退出该协定。2020年4月6日，美国总统特朗普签署名为《关于鼓励国际支持太空资源的获取和使用》的13914号总统行政令，明确表示美国不承认《月球协定》，反对把月球和其它天体视为“人类共同遗产”，并支持对空间资源的商业开发。

日本防卫研究所的报告认为，虽然没有法律约束力，但作为政治宣言的“阿尔忒弥斯”协议可能在以月球为主的地月空间发挥重要作用。为促进“阿尔忒弥斯”计划，该协议明确了民间太空机构活动的各项原则。具体包括，列举了关于和平探测、透明性、相互运用性、紧急援助、太空物体登记、科学数据公布、遗产保护、太空资源、避免活动冲突、轨道垃圾的原则。该协议是美国双边协定的集合体，截止2020年10月已有7个国家签署。其后，签约国数量增加，截止2022年10月扩大包括美国在内的23个国家。

（二）地月空间治理需讨论的新课题

日本防卫研究所的报告指出，在当前地月空间治理中，以下五个课题需要深入研究和讨论。

1.地月空间太空垃圾问题

太空垃圾在月球附近无法像地球一样在大气层燃烧殆尽，会原封不动地降落月面。太空垃圾与月面相撞导致扬起的灰尘恐将引起机械故障妨碍月面活动。今后，随着全球前往地月空间的任务增加，地月空间太空垃圾也将随之增加。可在月面持续扩大活动时，落下的太空垃圾与月面设施和人员相撞的风险也是大问题。

2.地月空间太空状况感知（SSA）共享与交通管理

近月轨道（LLO）中能够稳定绕月的只有4个轨道倾斜角（27°、50°、76°、86°），地月拉格朗日点（EML）附近可以作为地球到月球之间的中继港等使用，各国和企业会争相利用这些资源。因此，必须在共享地月空间太空状况感知（SSA）建设和数据的基础上对交通进行管理。为此，2022年11月美国政府公布“国家地月科学技术战略”，提出了追求国家间及官民共享地月空间太空状况感知（SSA）的方针。

3.月球利用方式

月球上适合太阳能发电的高日照率地区、包含生活用水和火箭氧化剂、燃料可用水的永久阴影区等地方有限。特别是，在月球南北两极既存在高日照率地区也存在永久阴影区，具有较高价值。月球北极水资源分布广泛但量少，南极水资源则集中存在于陨石坑内。美国计划在月球南极附近建设“阿尔忒弥斯”计划大本营。关于月球南北极的利用，需要国家间的协调。

4.月球资源开发方式

由于《太空条约》没有关于太空资源的规定，关于商业开采利用太空资源能否参照该条约被批准，各国立场存在分歧。美国、卢森堡、阿拉伯联合酋长国、日本已经基于太空资源商业开发属于太空条约范畴制定了有关的国内法。2020年9月，NASA局长布莱登斯汀表示，如同可捕获公海金枪鱼一样，虽然太空条约禁止占有月球但可以开采利用月球资源。另一方面，俄罗斯考虑制定新的条约。2019年联合国“太空空间和平利用委员会”法律分委员会就2020年举行关于太空资源探测、开发、利用相关活动的潜在法律模型的非官方磋商达成协议，后因新冠病毒全球扩散而取消，但2021年就开展工作层级磋商达成协议。

5.军队在月球上的活动方式

《太空条约》允许为了科学研究及其他和平目的使用军队人员及和平探测使用必要的装备设施。军队人员利用在月面设置的太空监视设施，像警备大使馆的海军陆战队一样由军队人员警备月面设施能否得到允许也是需要研究的问题。此外，虽然允许为了自卫使用常规武器，但也需要研究具体在什么样的事态下行使自卫权才是妥当的。