俄罗斯《专家》月刊网站10月16日刊登题为《新一代的轨道——第二太空时代如何到来》的文章，作者是丹尼尔·别古诺夫，内容编译如下：

航天产业正迈入下一个技术周期。如果说在第一次太空竞赛中，将人类或航天器送出大气层被视为成果，那么如今，可重复使用火箭、小型卫星群、轨道机器人和核动力装置正在改变航天产业的架构。但这还不够：下一阶段应是研制可量产的航天系统。

标准化集群

全球航空航天产业形成了一系列新趋势。卫星不再是单一的复杂产品，而是集群的一部分；火箭也从一次性运载工具变为运输系统。自主航天器不应只是执行来自地球的指令，还要能自动定位目标、接近目标并执行操作。使用化学燃料的发动机已达技术极限，不足以进行深空探索。

对俄罗斯而言，这些趋势意味着工程优先级的转变。俄罗斯依然拥有苏联航天计划时期形成的专长，但如今必须将其与批量生产技术、人工智能、微电子技术及新型动力装置相结合。

航天历史学家亚历山大·热列兹尼亚科夫认为：“正在发生的变革与20世纪60年代航天装备问世时大致相似。只是如今这些变化主要与信息技术和人工智能的发展密切相关。”

全球航天领域最显著的进步之一，是从昂贵的大型卫星转向由相对较小的卫星组成的大型集群。几年前，俄罗斯国家航天集团、水文气象和环境监测局和莫斯科国立大学已经开始研究基于“立方星”微型卫星的气象监测系统。该系统使用质量约5千克的卫星，搭载用于监测辐射和紫外线现象的微型仪器。结果证明，小型航天器可以用于完成实际任务。

未来研究基金会航空航天技术中心主任扬·奇比索夫认为，如今，低轨多卫星系统属于可以从探索性研究转向制造实际系统和产品的领域。这首先指的是低轨宽带通信系统。地球遥感领域也适用同样逻辑。小型航天器已经能够获取高分辨率图像，行业本身也不再局限于生产单一卫星，而是逐步转向以海量数据的处理、存储和传输为重点的信息基础设施。

一个典型例子就是私营项目“信使-MK”卫星群。新西伯利亚“第五代”设计局与俄罗斯国家航天集团、“信使”卫星系统公司合作，计划从生产单一卫星转向为物联网构建小型卫星群。计划到2030年发射约1000颗卫星。这个卫星群旨在为地面通信薄弱的地区提供来自传感器、气象站、无人机及其他设备的连续数据。在此案例中，工作模式的转变至关重要。如果说以前可以花几年制造一颗卫星，那么对于由数十或数百颗卫星组成的集群而言，这种做法在经济上已经毫无意义。

低成本发射

多卫星系统需要低成本的太空发射。

奇比索夫说：“经济始于物流。发射成本限制了全人类对太空的探索。”

他认为，为了降低进入轨道的成本，必须发展可重复使用的太空运输系统和廉价的小尺寸超轻型火箭。

奇比索夫认为，俄罗斯研发成果的技术成熟度足以开始研制超轻型运载火箭。不过，发动机仍是任何运输系统的关键要素。

他说：“俄罗斯未来超小型运载火箭使用的主发动机目前仍在研发之中。”

降低发射成本将在整个行业引发连锁反应。奇比索夫认为：“通过降低进入近地轨道的‘票价’来增加交通量，将推动整个航天产业发展。这不仅适用于俄罗斯，也是全球通行的经济逻辑。”

在轨计算

卫星群的发展将把卫星整合为统一的、甚至可以自主运行的系统。每颗卫星的能力受其飞越目标区域的时间、存储容量、信道带宽和机载设备性能的限制。而数十颗卫星可以相互分配任务、交换信息，对特定区域进行不间断监测。

卫星不仅要拍摄目标，还要以最快速度将图像转化为成品信息：发现变化、识别目标、确定坐标，再将结果传输给用户。因此，航天系统发展的下一阶段涉及把部分计算任务直接转移到卫星机载系统上。简而言之，未来的卫星将向地球传输分析结果，而非海量未经处理的数据。人工智能正成为航天装备的一部分。

在此背景下，把计算能力部署到太空的构想正在讨论中。这种架构具有潜在优势：航天器可从太阳获取能量，不占用地面空间，卫星数据可直接在数据源附近进行处理。

但这仍是遥远的未来。要建立太空数据中心，必须解决许多复杂问题：电子设备的辐射防护、设备冷却与维修、新计算模块运送、故障设备回收。此外，与把设备送入轨道的成本相比，地面数据中心目前在处理大多数任务时更具经济效益。

轨道机器人

航天器的轨道维护正成为未来的关键技术之一，机器人技术在此领域尤为重要。人类在太空活动时需要保持压力和温度，确保氧气储备、电力供应、辐射防护和返回能力。机器人则不受其中大多数限制。

早在2021年，塔斯社就报道过俄罗斯国家航天集团获得的一项专利，它涉及让航天器接近卫星进行维护的方法。根据设想，主动航天器将借助观测和图像处理系统在待维护卫星附近调整方向。可能执行的操作包括维修、补给、换轨和清除太空垃圾。

这个方向的技术发展有助于延长航天器的服役寿命。燃料耗尽或单个组件故障不会使服役期结束：卫星可以接受维修、补充燃料或转移至其他轨道。这样一来，轨道上可能出现一种独特的服务站。

热列兹尼亚科夫说：“我现在会押注机器人技术。我们需要能维护航天器、未来在月球和其他天体上工作的机器人。”

中俄合作的国际月球科研站项目已规划在“车库”中配备小型自主月球车。

未来的月球计划旨在建立一套能持续运行的基础设施：传输数据、为设备供电、探索月球表面、运输货物，并在无需人类直接参与的情况下执行危险操作。

俄罗斯在这方面可以发挥传统工程学优势，将其与新导航系统、计算机视觉、人工智能和自主控制技术相结合。

核动力推进

热列兹尼亚科夫指出：“我们在液态燃料火箭发动机领域仍保持领先地位，这是我们最重大的成就。我们在这一领域依然领先世界，虽有国家正在追赶，但尚未超越我们。”

这位专家说：“化学发动机已经接近一定极限。对近太空来说，它们的能力足够，但如果要飞往遥远行星，飞行时间和成本就太高了。”

显然，技术飞跃可能发生在传统发动机制造领域之外。或许就在核技术领域。早在20世纪50年代，苏联和美国已开始研发核火箭发动机。

俄罗斯在该领域奠定了相当扎实的基础。2023年，俄罗斯国家航天集团总裁尤里·鲍里索夫将研制使用核燃料的运输-动力模块列为突破性项目之一，并指出俄罗斯在该领域拥有技术优势。制定核动力拖船初步设计方案的合同于2020年签署。然而，技术优势本身并不意味着成品问世：如果研发持续数十年，竞争优势将逐渐消失。

太空拖船的构想旨在打造一种可重复使用的动力平台，用于在不同轨道间转移航天器。有效载荷从地球进入低地球轨道后，由拖船接收，然后送至更高轨道、月球或深空。

这种模式将改变太空运输架构。如今用于执行单次任务的推进系统，未来有望成为可重复使用的基础设施组件。这延续了从实验性航天器向常态化工作的交通工具的总体转变。

可重复使用

同样逻辑也为另一个全球趋势奠定了基础——可回收火箭级。应将可重复使用视为一个工业系统。如果发射次数不多，可回收火箭级带来的经济效益便十分有限。但当航天器形成规模、发射变得常态化、运载火箭能迅速做好下一次发射准备时，可重复使用便开始重塑整个行业经济。

宇航员亚历山大·米苏尔金在自己的一篇文章中指出，目前全球仅有5种系统能将用过的火箭级回收至地面，但它们的成熟度各不相同。他写道：“‘猎鹰9’是唯一实现批量工作的（可重复使用火箭）；‘猎鹰重型’自2018年起便能回收侧助推器，但飞行频率较低——因为这个级别的重型载荷不多。‘星舰’的第一级已实现重复使用，第二级目前仍采用溅落海面的回收方式。蓝色起源公司的‘新格伦’曾两次成功回收助推器，但在2026年5月的点火试验中，火箭发生爆炸并损坏了发射台。第五种是中国的长征十号乙：2026年7月，其火箭级在高精度下落过程中被海上平台绳网捕获。”

新太空时代

未来10到15年，俄罗斯航天的主要任务是整合现有专长。其涵盖范围相当广：强大的火箭发动机制造能力、研制复杂航天器的经验、载人航天技术、自成一派的空间物理学。核工业为航天动力系统奠定了基础，大学和私营机构的项目推动了小型卫星的发展。

第一太空时代是一个创造纪录的时代：第一颗人造卫星、第一位进入太空的人、第一次太空行走、第一座轨道站、第一批其他行星的自动探测器。下一阶段不会那么光鲜亮眼，同时也更加复杂。卫星将批量生产，火箭将返回地球，机器人将维护航天器，人工智能将直接在轨道上做出部分决策，核动力装置将确保在太阳能不足的区域实现设备长期运行，月球基础设施也将逐步从探索性项目变为永久驻留项目。这一转变（从航天器到太空基础设施）或将成为第二太空时代的主要内容。（编译/魏良磊）