欧洲航天的回顾与展望
世界领先的对地观测卫星
近十几年来，在商业利益和军事需要的驱动下，欧空局的对地观测卫星发展很快，卫星种类繁多，用途广泛，其研制技术属于世界领先水平，并且进入商业化阶段。
在气象卫星方面，欧空局在积极与国际卫星组织合作，形成全球气象卫星服务网的同时，致力于发展自己的极轨道和静止轨道气象卫星，组建了自我控制、为我所用的独立的气象卫星系统。由欧洲１７个国家成立的欧洲气象卫星组织，很早就共同出资研制气象卫星，于１９７７年１１月用美国运载火箭发射了地球静止轨道气象业务卫星“气象卫星”（Ｍｅｔｅｏｓａｔ），迄今为止，共发射了７颗。如今，欧空局的气象卫星已经发展到第二代。其可见光分辨率已经提高到１公里，红外分辨率为３公里。目前，已经与美、俄、日静止轨道气象卫星实现了全球组网，建成了长期稳定的气象卫星运行体系，可以每半小时对地球南北５０度纬度的区域观测一次。
在对地遥感卫星方面，欧空局发射成功的大型对地遥感卫星－１、２（ＥＲＳ－１、－２）携带了合成孔径雷达，性能非常先进。１９９１年７月１７日发射的ＥＲＳ－１，造价达５亿多美元。ＥＲＳ－２于１９９５年４月２１日发射。其合成孔径雷达不论是白天黑夜，还是睛天阴天都能获取地球图像。这两颗卫星已经搜集了大量陆地、海洋、海冰的信息，对了解澳洲东部海面、加拿大东西部沿海、英吉利海峡、阿拉斯加湾以及地中海等区域海洋详细情况，提供了大量资料。它们还对全球冰的分布、结构和运动等情况，进行了全面观测，对全球环境问题提供了数据资料，促进了南北两极大规模的科学考察和研究活动的开展。
地球资源卫星是欧空局最成功的对地遥感卫星项目之一。大名鼎鼎的法国“斯波特”１号（ＳＰＯＴ－１）地球资源卫星于１９８６年首次发射成功，至今，已发射了５ 颗，前３颗分辨率达２０米。１９９８年３月２３日升空的“斯波特”４号是前三颗的改进型，它装有２台可侧视的高分辨率相机，还装有植被仪，分辨率达１０～２０米。“斯波特”５号是新一代地球资源卫星，卫星的地面分辨率和性能又有了更大的提高。“斯波特”地球资源卫星已获得了数百万幅地球遥感图像，并在国内外大量销售，是世界卫星图像市场的名牌产品；同时，这些卫星图像在海湾战争等近年来的局部战争中发挥了重要作用。
海洋卫星方面，欧洲分别于１９９１年７月和１９９５年发射了两颗海洋卫星——欧洲遥感卫星（ＥＲＳ－１、２）。该卫星携带了合成孔径雷达，分辨率为３０米，地面幅宽１００公里，卫星图像资料得到了广泛的应用。
环境卫星方面，欧洲发射的“环境卫星”（Ｅｎｖｉｓａｔ）性能非常先进（见题图）。它可以根据不同的需要提供几天到几周的观测、几小时到一天的近实时观测、连续观测等各种观测数据。卫星的主要载荷包括性能先进的合成孔径雷达、中分辨率成像光谱仪、雷达高度计等。
小卫星研制方面，欧空局密切跟踪世界卫星技术的发展，加速小卫星研制的步伐，建立小卫星对地观测星座系统。１９９３年，意大利、西班牙和希腊提出了由７颗小卫星组成的“观测地中海周边地区的小卫星星座系统”，１９９６年立项研制。７颗小卫星中有４颗合成孔径雷达小卫星，４天完成全球覆盖，区域重访时间为１２小时。作为大学研制小卫星的先行军，德国不莱梅大学提出了低轨道星座系统。该系统由１２颗小卫星组成，担负对地球环境监测的任务。卫星分布在３条太阳同步轨道，卫星的多光谱遥感器谱段可以根据需要在轨道上加以改变。
谋求载人航天技术的发展
世界载人航天大体上经历了２０世纪５０年代的准备、６０年代的突破载人航天、７０年代的发展实用性空间站、８０年代的发展航天飞机和９０年代的发展和应用大型空间站四个阶段。欧空局在载人航天领域也跃跃欲试。载人航天是继应用卫星后，又一个重要的航天技术领域。为在这一领域保持先进水平，欧洲先后提出了发展“哥伦布”空间站、“赫尔墨斯”小型航天飞机、“有人照料自由飞行器”以及阿里安５运载火箭计划等。
据有关资料介绍，欧空局的载人航天投资在不断加大，从２０世纪８０年代初占整个航天经费不足１０％提高到９０年代初的６０％。１９８４～１９９４年，欧空局空间总投资２２０亿欧洲货币单位，其中载人航天占４２．７％，卫星占１９％。
在发展“哥伦布”空间站计划和“赫尔墨斯”小型航天飞机计划中，欧空局曾经耗资几十亿美元。在久攻不下、资金短缺的情况下，１９９２年１１月欧空局成员国部长级会议决定取消上述计划，转向充分利用国际资源，参与国际空间站计划。作为国际空间站的主要合伙人，欧洲参与了以下项目：一是将原计划对接在“自由”号空间站上的“哥伦布”多用途实验室，改为对接在国际空间站上的“欧空局压力舱”；二是研制自动转移飞行器（ＡＴＶ）、“微型加压后勤舱”（ＮＰＬＭ）和“欧洲机械臂”（ＥＲＡ）等；三是与美国航空航天局一道，开发航天员往返运载器；四是向美国航空航天局和俄罗斯航空航天局提供科学与技术设备；五是在国际空间站的装配期间参加５０次飞行中的２０次。
１９９５年欧空局部长级会议达成一致意见，同意１９９６年～２００４年为空间站支付３８亿美元。２００４年～２０１３年为空间站支付３０亿美元。
建立欧洲独立的导航卫星系统
为了打破巨大的卫星导航市场被美国一家独揽的态势，以便获得巨大的市场利益，增加就业机会和在地区事务中拥有更多的发言权，欧洲一直在实施一个旨在建立民用全球导航卫星系统的庞大计划，这就是欧洲著名的“全球导航卫星系统”计划。该计划分两步实施，第一步是建立一个与美国导航星“全球定位系统”（ＧＰＳ）、俄罗斯的导航卫星系统相容的第一代全球导航卫星系统（ＧＮＳＳ－１），第二步是建立一个完全独立的第二代全球导航卫星系统（ＧＮＳＳ－２）。ＧＮＳＳ－１系统在２００２年部署完成，２００４年完成运营试验。
２００２年３月２６日，欧盟１５国交通部长会议一致决定，正式启动欧洲第二代全球导航卫星系统——“伽利略”导航卫星计划。这标志着欧洲将有自己的导航卫星定位系统，结束美国独占鳌头的局面。该系统由欧空局国家和欧洲工业界等联合投资，经费预算为３２亿～３６亿欧元。“伽利略”系统是一个完全独立的系统，由３０颗卫星组成，定位精度可达厘米级，工作寿命在２０年以上。据悉，通过“伽利略”导航卫星系统，汽车和火车可以在没有司机的情况下自动行驶；飞机能在任何机场降落；轮船即使在大雾中也可以安全航行等。有人称，如果说通过ＧＰＳ只能找到街道，而利用“伽利略”则能找到车库的门。除了能提供精确的定位信号外，它还可以提供移动电话业务服务，用于救生行动，如接收失事飞机的求救信号后，快速通知附近的救援部门。
“伽利略”计划分为四个阶段逐步实施。第一阶段是系统可行性评估；第二阶段是开发测试阶段；第三阶段是部署阶段；第四阶段为商业运行阶段，于２００８年完成系统商业运行。“伽利略”系统在提供民用信号的同时，还可用于欧洲防务体系，在军事上具有非常重要的意义。可以预见，随着“伽利略”全球导航卫星系统的建立，欧洲由此进入了一个全新的阶段，在世界军民两用导航定位卫星市场的激烈竞争中，欧洲将扮演重要的角色。
独立的太空军事力量正在崛起
随着冷战的结束和多极化世界政治格局的形成，特别是科索沃战争后，欧空局各成员国深深地感到建立一支欧洲独立的太空军事防务力量的重要性。欧洲的一些政治和军事家都敏感地看到，无论欧洲在经济上有多大成就，如果没有自主的军事手段，只能任人摆布，难以在国际舞台上确立自己的地位，一个强大的欧洲必须依靠太空军事实力为支撑。于是，建立独立的军事空间体系，成为欧空局航天技术的又一个发展目标。该目标的重点是：走欧洲“共同防务”的道路，建立独立、有效地获取所需战略和战术信息及战场动态的军事空间系统，实现在全球较大区域进行有效的作战和指挥。
侦察卫星具有及时获得全天候、全天时的敌方军事情报的能力，从而增强了快速决策和战略威慑能力，从而可以掌握战场的主动，因此，欧空局决定研制自己的侦察卫星系统。１９９５年６月，西欧联盟会议通过了《向欧洲天基侦察系统进军》的报告，提出用１０年时间，投资１００亿美元，建立一个包括光学和雷达成像侦察卫星、导弹预警卫星、通信卫星和跟踪与数据中继卫星在内的计划，由欧盟成员国共同分担经费。欧洲侦察卫星的发展以法国为首，以建立军事侦察卫星体系为目标，在２１世纪成为世界上第三大军事空间系统。
为实现上述目标，欧空局进行了资源整合。１９９７年，欧洲两大空间公司法国马特拉、马可尼空间公司与德国宇航公司合并，成立欧洲航空防务航天公司。合并后的公司实力位居欧洲第一，世界第三。１９９７年１０月３日，法国政府决定重新组建汤姆逊公司，希望新公司成为欧洲卫星技术和防务电子技术领域的“老大”。
与此同时，欧空局对空间技术研制实行了重新调整，一是在民用卫星的基础上发展军事卫星，二是在研制军用卫星方面进行多国合作并建立军用卫星体系，三是新系统的开发注重“军民两用”。欧洲的军用通信卫星过去主要是英国的“天网”、北约“ＮＡＴＯ”和法国的“锡拉库斯”系统。整个军事卫星侦察体系包括“太阳神”照相侦察卫星，“樱桃”和“泽农”电子侦察卫星、导弹预警卫星等。
１９９５年７月７日，“太阳神”－１Ａ卫星发射入轨，这颗以法国为主研制的侦察卫星的发射，揭开了欧洲军事空间系统的序幕。１９９９年，又发射了“太阳神”－１Ｂ卫星。据介绍，总投资２０亿美元的欧洲第二代光电侦察卫星“太阳神”－２卫星的地面分辨率将从第一代的１米提高到０．５米，并增加了红外相机，具有夜间侦察、伪装识别、导弹发射监视和核爆炸探测能力等。第三代侦察卫星２００５年开始发射，其地面遥感分辨率将提高到０．１米，同时还将装载红外遥感器和合成孔径雷达，并具有微波遥感能力。
未来欧空局的发展
进入２１世纪，欧空局正在谋求空间技术更快的发展。１９９５年，欧空局部长级会议起草了《２０００年后欧洲航天政策》的报告。报告中提出欧空局长远发展目标是：继续发展具有世界竞争力的运载火箭技术，增强欧洲自主进入空间的能力，优先发展降低进入空间费用的技术，保持欧洲在国际空间科学领域的领先地位，在世界气象及环境监测中发挥重要作用，推动对自然灾害的监测和管理，发展未来先进通信、导航技术以及其它航天应用。
欧空局制定的２１世纪新的空间战略的指导思想是追求科学知识，提高生活质量，欧洲在全球市场的成功合作与竞争以及促进欧洲工业的发展。２００１年１１月召开的欧洲空间部长会议确定了欧空局未来的投资重点，一个是开发如“伽利略”导航卫星项目在内的具有巨大商业潜力的项目，另一个是开发如“团星二号”计划在内的扩大对空间的认识，有益于公众的空间科学项目。
据介绍，为实现欧洲空间技术的重点发展目标，在耗资９０亿美元研制阿里安５火箭的基础上，欧空局准备再投资１０多亿美元对其改进，使其到２００６年地球同步转移轨道运载能力由目前的６９００公斤提高到１１０００公斤。该计划的实施，将使阿里安５火箭保持世界领先地位。
目前，欧空局正在规划被称为“生命行星”的未来２５年的航天政策。它包括一系列调查环境和大气层的空间探测器；开发新的卫星和技术；建立一个欧洲自己的全球导航定位卫星系统；还提出了“阿蒂米斯”（Ａｒｔｅｍｉｓ）通信卫星计划。该计划的实施将宣告新一代通信业务的开始。
欧空局于２００３年发射了一颗极轨道气象卫星（ＭＥＴＯＰ）。该卫星性能先进，装载７种遥感器，重达４６００公斤，工作寿命５年。该卫星可见光波段和红外波段的地面分辨率约７公里；可以利用红外遥感器、微波遥感器获得大气垂直温度和湿度分布，实现对大气层的三维观测。
欧空局正在投巨资研制新一代天文卫星，它们被命名为“赫瑟尔”（ＨｅｒｓｃｈｅＩ）和Ｐｉａｎｃｋ，总投资３．６９亿欧元。为了实现资金的最大节约和某些技术共享，欧空局将这两颗卫星捆绑在一起设计和研制。“赫瑟尔”卫星是有史以来人类建造的最大的天文望远镜。望远镜的直径３．５米，它将揭示１２０亿年前星系的形成。这两颗天文卫星定于２００７年由阿里安５火箭以“一箭双星”的形式发射入轨。
欧空局将用阿里安５火箭发射“罗塞达”（Ｒｏｓｅｔｔａ）彗星探测器。这颗探测器由１５０公斤的实验设备和１００公斤的着陆器组成。该探测器先围绕彗星探测，而后向彗星释放着陆器在彗星着陆，进一步对彗星进行探测。该着陆器定于２０１１年在一颗名叫Ｗｉｒｔａ－ｎｅｎ的彗星上着陆。
对月球的探测是航天技术的三大领域之一，为填补月球探测的空白，欧空局将实施下列计划：１、研制环月卫星，该卫星可以获得三维月球图像，为研究月球的形成和演化提供依据。２、研制“月球欧洲演示器”（ＬＥＤＡ），该演示器携带月球漫游车，对月球土壤进行采样分析，该计划总投资４亿美元。３、提出“欧洲月球－２０００”任务，其目的是让航天器在月球南极火山口边缘着陆。欧空局在今后几年将发射两具月球探测器，以便验证推进系统，为将来月球基地选址和了解月球水冰的分布等提供保证。
此外，欧洲在２１世纪还将进行两项新的空间科学计划：“远红外和亚毫米波望远镜”（ＦＩＲＳＴ）和“普朗克”（ＰＬＡＮＣＫ）观测台，计划在２００７年由阿里安５火箭发射。
加强太空军事力量，是欧空局２１世纪发展的重点。２００１年１２月１７日，德国政府与ＯＨＢ公司签署了制造５颗ＳＡＲ－Ｌｕｐｅ小型雷达侦察卫星的协议，这些卫星将为德国提供天基军事侦察能力。卫星将于２００５年发射，２００６年星座部署完成，届时将为德国军方提供为期１０年的服务。
法国与意大利政府决定研制一个造价达１０亿美元由６颗卫星组成的雷达光学卫星系统，２００５年建成。卫星地面分辨率为１米。西班牙、比利时和法国计划２００３～２００４年用俄罗斯“质子”号火箭发射。
据报道，法国正致力于小型电子侦察星座计划（Ｅｓｓａｉｍ）。该星座由４颗卫星组成，它可以通过发现新出现的通信活动，预警可能出现的军事活动。星座将于２００３年发射。此外，欧洲还有其它一系列军事航天项目正在进行之中。
２１世纪，欧洲将以更加迅猛的态势向人类航天新的高度挺进，欧洲航天在世界航天领域将发挥越来越重要的作用。（全文完）
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