劃重點：《全球探索路線圖》概述

2018年2月2日，國際空間探索協調小組（ISECG）發布了《全球探索路線圖》（第三版）（GER）。新版《全球探索路線圖》重申了來自不同國家和地區的14家航天機構的共同願景，即以火星探索作為共同目標，拓展人類在太陽系的活動範圍。

人類對於空間探索的興趣與日俱增，因此通過合作的方式來實現各機構共同目標顯得尤為重要。新版路線圖強調了月球探索對於火星探索的重要性，建議各國航天機構在取得本國及共同進展的同時，不斷完善探索路線的具體步驟。

新版路線圖的主要內容包括四章，分別為第一章《我們為什麼探索》、第二章《任務方案》、第三章《準備活動》和第四章《結論》，全面論證了在全球範圍的共同開發或研究下，載人與無人太空探索將如何實現可持續發展。

新版《全球探索路線圖》反映了各國通過協調努力，以「國際空間站」（ISS）為起點，為前往地月空間、登陸月球及後續火星探索任務做準備。

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修訂內容

相較上版路線圖，新版路線圖的修訂內容包括以下幾點：

1）概括太空探索帶來的益處。太空探索將帶來許多益處，因此在規劃太空探索任務時需對其進行優先考慮。

2）闡述獲取科學知識的重要作用。與國際科學界的開放互動，有助於明確人類及其基礎設施在探索太陽系時所提供的特殊科學機遇。具體互動細節可參看《低地球軌道以遠載人探索所帶來的科學機遇》補充白皮書。

3）引入國際「深空之門」（DSG）概念。「深空之門」是一個小型有人照料的月球軌道空間站，將在可持續載人太空探索中發揮重要作用，初期用於支持載人與機器人月球探測，為多領域推進關鍵目標創造機遇。

4）重視私營企業對太空探索不斷增長的興趣。私營企業對太空探索的興趣正在改變低地球軌道的未來，為各國航天機構所渴望的、將人類活動擴展至太陽系的事業創造著新的機遇。隨著私營企業能力的不斷提升，以及對太空探索興趣的日益濃厚，未來合作將不局限於航天機構之間，還將擴展至追求自身利益與目標的私營實體。

國際空間探索協調小組希望未來可以擴大合作夥伴關係，納入更多參與者，作為實現可持續地將載人與機器人太空探索擴展至太陽系的手段。

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第一章

第一章主要闡述了人類探索太空的目的，載人與無人太空探索可以回答人類追溯已久的關於宇宙生命起源的問題，拓展人類的認知範圍。

太空探索為社會帶來直接和間接的益處，主要體現在幾個基礎方面：創新和經濟增長、知識獲取、國際合作、文化與靈感。

第二章

第二章介紹了新版路線圖的任務方案，這是一項循序漸進的探索方案，簡單地說就是從近地球軌道，到月球，再到火星。

目前，人類的太空探索活動主要在低地球軌道進行，即「國際空間站」任務和中國的空間站任務。

「國際空間站」提供各種設備和系統來支持先進的研究和開發活動。站上有支持生命科學、物理科學和材料科學研究的設備。例如，可在軌研究嚙齒動物、蛋白質晶體生長、DNA測序，並部署立方體衛星和小衛星。此外，站上還設有增材製造設備。向「國際空間站」持續定期地發射貨運飛船，並帶回調查樣品，以便研究人員及時研究和分析實驗結果。

此外，本章還簡要介紹了中國空間站的情況，並提出了可能的合作方向。

持續推進和實現人類空間探索目標的下一個步驟是地月空間的探索，月球軌道和月球表面在可持續的人類空間探索活動中扮演著重要角色。在地月空間放置一個小型的有人照料的空間設施，可以實現載人和無人月球探測，為多方用戶創造機會來推進關鍵目標並促進人類在深空中的探索和研究。

此外，新版路線圖提出了通往月球和火星的「深空之門」概念，其首個部件是一個使用大功率太陽電推進系統的艙段，並為平台的其他部分提供電力、指令和數據服務。「深空之門」將包括一個居住艙、一個科學氣閘艙和一個機械臂，並具備航天員執行太空行走的能力。「深空之門」可提供到地和到月球表面的通信服務，為備受關注的月球背面和極區的無人探索提供了新的機遇。

「獵戶座」（Orion）飛船和「航天發射系統」（SLS）以及其他空間運輸系統將為「深空之門」的組裝和建造提供支持。初期，一組4人乘員的任務組將到訪「深空之門」，執行一次至少30天的任務。隨著「深空之門」的不斷發展以及其他空間運輸系統的支持，最初的30天任務頻率和時長將會增加。

「深空之門」還包括對介面，用來安裝先進的閉環生命保障系統，從而進行新系統的測試，實現乘員在軌道站上的長期駐留。「深空之門」乘組人員將開展科學研究，評估未來執行任務時的居住功能，研究和測試深空環境下的探索技術。私營企業也可以通過公私合作夥伴關係利用軌道站。當站上無人員時，可以在地面運營管理軌道站，以繼續開展科學研究和其他活動。

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）、歐洲航天局（ESA）、加拿大航天局（CSA）以及俄羅斯航天國家集團（Roscosmos）都將利用地月空間站來支持可重複使用載人登月器以及無人月球探測任務。「深空之門」及站上工作人員可為未來火星運輸系統提供服務和支持。

新版路線圖的再下一步驟是月球表面任務，4名航天員執行月球表面的一系列探索任務，這是太陽系探索的基石，並可為將來的火星探索做準備。

新版路線圖的最終目標是火星載人探測任務，將推動對行星進行詳細的原位科學探測，並促進地球和空間探索技術的發展。

此外，本章還闡述了無人探索任務對於載人探索任務的先驅作用和重要意義。

第三章

第三章提出了實施新版路線圖的一些準備活動，包括一些私營部門的倡議和合作機會、原位資源利用和月球極區探索、空間探索過程中對人員健康和表現風險的管理等。

重點闡述了商業航天的重要性，提出私營部門的創新是人類空間探索可持續發展的必要組成部分，並有助於開拓新市場和發展經濟。此外，還提出了新版路線圖所需的關鍵技術，並與目前技術進行比較和分析，包括推進、著陸與返回、生命支持、自動系統、乘員健康和表現等幾方面。

第四章

第四章結論總結了新版路線圖的宗旨，該路線圖反映了國際社會為制定一條以火星為目的地的、可持續的太陽系載人探索路徑所付出的努力。國際合作不僅使這些具有挑戰性的任務成為可能，還提高了任務成功的可能性。

隨著時間的推移，該路線圖還將不斷更新，以反映各航天機構為合作開發空間探索任務方案所付出的努力，並對準備工作進行協調。

新版路線圖及後續版本，將為各機構間的規劃討論提供技術依據。參與國際空間探索協調小組的航天機構將繼續開展對話與合作，以協調和推進可持續的太空探索活動，將載人與無人探索活動擴展至太陽系。

作者：張揚眉

來源：空間瞭望智庫

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