「独家」韩国最新航天发展规划研究

2018年2月,韩国航天最高决策机构——韩国国家航天委员会召开第14次会议,审议并通过了韩国《第三次航天开发振兴基本计划》(简称《第三次计划》),明确了未来5年韩国航天发展的目标、重点任务和实施途径等。此外,为保持政策的连续性,同时给出了至2040年的远景规划。对比上届政府于2013年底出台的雄心勃勃的《航天开发中长期规划(2014-2040)》(简称《中长期规划》),《第三次计划》出现较大幅度变化,反映出韩国航天发展战略的调整。

韩国航天发展战略调整,

更为强调实用性和可行性

《第三次计划》指出,韩国航天发展的愿景为:通过发展挑战性和实用性的航天项目,为保障国家安全和提高人民生活质量做出贡献。

根据《第三次计划》,韩国优先发展实用性的航天技术,考虑到所处的东北亚地区复杂的地缘关系,还应发展战略性的航天技术。此外,对有助于提升国家地位和国民自豪感的领域,选择性地适当投入。计划明确列出韩国航天发展的最优先级是保障国家安全和提升国民生活质量相关领域,前者包括运载火箭、侦察卫星、导航卫星等,后者包括民商用对地观测卫星等;其次是提升国家地位和国民自豪感的领域——月球探测;再次是商业航天、航天技术应用、空间科学等领域;载人航天暂不涉及。

首次明确提出2034年建成

自主区域卫星导航系统

加速构建自主卫星导航系统是《第三次计划》的突出变化。该计划首次将构建自主的区域卫星导航系统——“韩国卫星导航系统”独立列为与运载火箭、卫星及应用和空间探测并列的重点任务之一,并给出了具体的发展路线图,首次明确提出2034年建成“韩国卫星导航系统”。

《第三次计划》给出了构建“韩国卫星导航系统”的目标,即通过构建区域卫星导航系统,增强天基位置和时间基础设施的自主性,提供精确的位置信息和时间信息,并从国家安全和产业角度提出了建设“韩国卫星导航系统”的必要性。

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“韩国卫星导航系统”星座分布图

系统组成方面,“韩国卫星导航系统”由7星星座,包括4颗倾斜地球同步轨道(IGSO)导航卫星和3颗地球静止轨道(GEO)导航卫星,以及相关地面站构成,是面向韩国及周边地区提供服务的区域卫星导航系统。

系统功能方面,“韩国卫星导航系统”将通过播发全球卫星导航系统(GNSS)增强信号和“韩国卫星导航系统”自主信号,提供性能更优、更稳定的导航服务;同时通过星基增强和地基增强,提供米级、亚米级的精确位置服务。

发展战略方面,“韩国卫星导航系统”建设将分三个阶段进行。第一阶段(至2024年),计划于2023年前建成地面试验设施,2024年前开展卫星导航载荷技术研发并获得频率;第二阶段(至2028年),研发倾斜轨道导航卫星技术和地面站运营技术,计划于2028年前发射1颗IGSO导航卫星(验证星);第三阶段(至2034年),2034年前发射3颗IGSO和3颗GEO导航卫星,与之前发射的验证星及地面站共同构成“韩国卫星导航系统”。

运载火箭和卫星应用

依然是优先事项

确保自主发射能力,韩国航天运载火箭-2将于2021年正式首飞

与上届政府出台的计划一样,《第三次计划》仍然将确保自主发射能力列为第一项重点任务。主要变化:一是将韩国自主小型运载火箭——韩国航天运载火箭-2的首飞时间推迟1年至2021年;二是将运载火箭领域分为技术和产业两条线。

技术方面,短期目标是2021年实现自主火箭韩国航天运载火箭-2(低轨运载能力1.5t)成功发射,掌握75吨级液体发动机和7吨级液体发动机技术等;中期目标是提升韩国航天运载火箭-2的可靠性,2025年实现小型运载火箭定型,型谱多样化;远期目标是2035-2040年实现GTO运载能力3t的中型运载火箭定型。

产业方面,短期目标是2022年前奠定发射服务产业基础,相关技术转移给企业;中期目标是2025-2030年实现以企业为主体研发运载火箭,发射韩国政府卫星及航天器,计划发射6颗韩国政府卫星(卫星发射质量从100千克到1吨级),以及2030年发射韩国月球着陆任务的月球轨道器和着陆器;远期目标是提升运载火箭企业的竞争力,2030-2040年为本国政府提供更多样化和数量更多的发射服务,包括发射小行星采样返回任务,并拓展国际发射服务市场。

此外,为满足运载火箭技术和产业发展需求,相应进行航天发射场的改扩建工程。

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罗老号运载火箭

卫星及应用仍然是政府的重点投入领域,首次提出建设“减灾星座”

相较于《中长期规划》将卫星和卫星应用分列为第二和第三大重点任务,《第三次计划》将卫星及应用合并列为第二大重点任务,体现了韩国“围绕卫星应用研制卫星,提升国民生活质量”的航天发展思路。《第三次计划》指出,卫星及应用领域的发展目标是通过研制各类高性能卫星,提升国民生活质量,引领第四次产业革命发展。

韩国将持续研制并发射地球静止轨道的“千里眼”卫星,满足气象、环境和海洋观测需求;加快研制和部署低地球轨道对地观测卫星“下一代中型卫星”,满足农业、林业、水资源等行业应用;持续研制并发射低地球轨道高性能的对地观测卫星“韩国多用途卫星”,满足侦察监视等需求;新研微小卫星;2024年后,拥有预警卫星、通信广播卫星、数据中继卫星、导航卫星等。

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“下一代中型卫星”示意图

《第三次计划》将卫星应用分为“国家危机应对服务”、“行业应用”、“与新一代信息技术产业融合应用”和“侦察监视服务”等四大领域。

空间探测路线图大幅更改,

2035年实现小行星采样返回

对比此前的《中长期规划》,《第三次计划》最大的变化是韩国空间探测的路线图大幅更改。韩国探月工程由此前的“绕”、“落”、“回”三个阶段调整为“绕”和“落”两个阶段,时间上大幅延后。第一阶段的“绕”月由2017年改为2020年实现;第二阶段的“落”月由2020年改为2030年前实现。第三阶段2030年的月球采样返回改为2035年实现小行星采样返回。

关于第一阶段的“绕”月任务,除了时间延后,其他方面基本保持不变。任务目标是2020前通过国际合作(与NASA合作)研制月球轨道器,并使用国外运载火箭发射。轨道器发射质量550kg,任务寿命1年。掌握轨道器轻量化技术、推进系统技术、深空通信技术等核心技术。

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韩国月球探测轨道器示意图

韩国探月工程延期,特别是第二阶段“落”月任务延期近10年,一方面是受自主运载火箭研制进度的制约(韩国自主运载火箭即使能基本按进度研发成功,其可靠性的提升仍需假以时日);另一方面,韩国自主区域卫星导航系统建设已提上日程,需要及时投入与之相匹配的资源,推迟空间探测领域的时间表适当其时。


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