马建英:美国太空新基建的进展、动因及制约因素

选择字号:   本文共阅读 42 次 更新时间:2026-08-30 23:07

进入专题: 美国太空战略   太空新基建   全球太空治理  

马建英  

 

内容提要:当前,太空新基建已成为大国竞争战略前沿。美国太空新基建正以商业航天和科技创新为核心引擎,以构建“太空版北约”为基本路径,形成公私协同与军民深度融合的快速发展模式。美国强化太空新基建的战略动因主要包括开展大国竞争、发展太空经济、谋求新科技革命主导权以及构建基于美国规则标准的太空治理秩序。同时,美国太空新基建也面临预算与资金限制、技术开发与监管挑战、环保压力与约束以及太空环境与安全威胁等因素制约。美国太空新基建的未来取决于能否在技术迭代、可持续投资与国际规则构建之间取得平衡,其成效将对全球太空格局产生深远影响。

关键词:美国太空战略 太空新基建 全球太空治理

 

太空是继陆地、海洋、大气层之外人类生存发展的“第四空间”,被视为大国战略争夺的“新边疆”。近年来,随着商业航天崛起以及太空技术创新,以低轨卫星星座、可重复使用火箭等为代表的新型太空基础设施(简称“太空新基建”)在国家发展与安全战略中的角色日益重要,成为大国竞相布局的战略前沿。作为全球太空强国,美国在这场新太空竞赛中处于领跑地位。目前,美国正加快太空新基建步伐,致力于构建可持续、商业化、军民融合且更具韧性的太空系统,以维护其太空霸权地位。

美国太空新基建的进展

太空新基建是国家和私营公司等行为体,为提升太空活动能力,并将其转化为服务地面经济社会发展、国家安全与科技创新的公共支撑,而规划、建设和运营的新一代太空基础设施系统,主要包括低轨卫星星座、太空发射与在轨服务、遥感与大测绘平台、空间站与科研平台、月球与深空探测设施等。太空新基建本质上是基础设施从地球向太空的延伸,呈现出规模化、低轨化、低成本化、网络化和智能化等特点。近年来,在商业航天和先进技术共同驱动下,美国太空新基建取得诸多重要进展。

一是关键技术实现突破,太空新基建系统运行效能得到加强。自2015年以来,太空探索技术公司(SpaceX)和蓝色起源(Blue Origin)公司先后突破火箭回收技术,大幅降低发射成本,并极大提升发射频次和载荷。2025年,美国在全球324次轨道发射中占比近60%,发射有效载荷数量达3719个,占全球82%。而卫星小型化和批量制造技术进步,使大规模生产成为可能,从而促成星链(Starlink)巨型星座部署。根据2026年1月太空探索技术公司发布的《2025年度星链进展报告》,2025年星链新增用户460万,累计用户已突破900万,新增35个市场,活跃星链卫星超过9000颗,服务范围已涵盖七大洲、155个国家和地区,人口达32亿。2026年下半年,星舰计划发射部署第三代星链卫星。

同时,美国还将人工智能(AI)与自主系统应用于太空新基建,以确保其运行效能。例如,目前地球轨道上运行着近万颗星链卫星,难以借助人工协调来规避碰撞。为应对这一难题,太空探索技术公司利用人工智能算法进行动态调度,每天自动执行数万次避碰机动。凭借人工智能自主导航与实时决策系统,截至2025年底,“猎鹰9号”火箭第一级的精准回收成功率已突破99%。当前,美国正通过多个重大项目推动提升太空资产在轨服务水平。其中,美国国家航空航天局(NASA)的“在轨服务、组装与制造1号项目”(OSAM-1)聚焦制造与装配,计划利用机械臂为老旧卫星在轨更换天线,并尝试使用3D打印技术制造结构件,以验证太空制造的可行性。未来,如果在轨技术不断取得突破,美国太空资产将成为可维护、可升级的持久性基础设施。

二是商业航天突飞猛进,“航天即服务”渐成主流。在太空商业化快速发展背景下,商业航天通过降低成本、激发创新和创造市场,成为驱动太空新基建的核心引擎,直接推动美国太空产业从传统的出售硬件转向提供“航天服务”。例如,太空探索技术公司不仅为国际空间站多次运送货物和宇航员,其星链还直接向全球提供卫星宽带互联网服务。蓝色起源公司除开展太空旅游活动外,也计划推出面向企业级用户的卫星通信服务。与此同时,风险资本的大量涌入为美国商业航天公司提供巨额资金,使其不完全依赖政府合同,有能力开发更广阔的市场。目前,美国91家先进航天技术公司中超过一半专注于太空服务与制造,在商业卫星互联网、在轨加油、碎片清除等领域形成可盈利的商业模式。此外,为放宽商业航天管制,重塑美国太空经济优势,2025年8月,特朗普总统签署《促进商业航天产业竞争》行政令,要求简化发射场与航天港基础设施建设的环境审批流程,明确提出到2030年要打造有竞争力的发射市场,大幅提升商业航天发射频率,增加“新型太空活动”数量。

三是公私协同发力,形成“政府引导+企业主导”的生态布局。一方面,以美国国家航空航天局、国防部为代表的政府机构从传统航天产品和服务的直接开发者转变为核心客户,通过实施一系列开创性项目,助力私营航天企业实现“从0到1”的技术突破。美国国家航空航天局通过商业轨道运输服务、商业载人计划和商业载人运输能力等项目,累计为太空探索技术公司提供超过150亿美元的资金支持,助其完成“猎鹰9号”火箭和“龙”飞船的技术验证,并开发首个用于“重返月球”的商业载人着陆器。美国国防部通过商业发射服务和商业卫星数据采购项目,为诺斯罗普·格鲁曼(Northrop Grumman)、蓝色起源等公司开辟早期收入渠道。政府机构还向私营航天企业开放所属实验室、测试设施以及部分深空通信网络,以降低后者的研发门槛。同时,政府资助研发的技术所产生的知识产权大多归属企业,这一制度设计有效激发企业的创新活力和商业动力。

另一方面,私营航天企业作为创新与运营主体,承担研发、投资、制造和运营的主要风险,高效推动技术快速迭代和成本持续下降。例如,太空探索技术公司在研发“猎鹰9号”火箭期间,除获得美国国家航空航天局商业轨道运输服务项目资助外,还自主投入超过10亿美元私人资本,承担几乎全部研发与试错风险。这种风险投入直接催生可重复使用火箭技术,将发射成本从每公斤65000美元降至约1500美元,降幅超过97%。在实现火箭一级回收后,太空探索技术公司进一步将部分“猎鹰9号”一级箭体的翻新周期缩短至约一个月。正是这种自担风险、自负盈亏的发展模式,迫使企业将降低成本和快速迭代作为生存法则,从而在火箭回收、发动机研制、卫星批量生产等核心环节实现颠覆性创新,带动整个太空新基建系统降本增效。

四是军民深度融合,太空新基建成为重要战略资产。太空技术兼具军民两用特性,为美国快速发展的商业航天赋能军事作战提供现实可能。2021年12月,白宫发布《美国太空优先事项框架》,提出要充分利用商业太空能力来服务国家安全需求。星链在乌克兰危机中的应用,进一步印证了商业航天的军事价值。2023年美国太空军先后设立“商业太空办公室”,推出“商业增强太空储备”计划,确保军方必要时能够调用商业太空力量。2024年4月,太空军出台《美国太空军商业太空战略》文件,提出打造融合美国军事、民用和商业于一体的“混合太空架构”。同年,国防部发布《美国国防部商业太空一体化战略》,表明美国太空技术军民融合正从“军转民”走向“民转军”。2025年5月,特朗普政府发布“金穹”天基导弹防御系统发展规划,吸纳太空探索技术公司、亚马逊等企业参与,意图通过多供应商机制,降低单一依赖并形成竞争性供应链。同年11月,美国《国家安全战略》报告再次强调太空是美国军民两用尖端技术最具优势的领域之一,要加大研发投入。随着美国太空领域军民融合程度持续提升,太空新基建已成为其重要战略资产。

五是大力构建“太空版北约”,推进月球开发与深空探测。2020年10月,美国联合英国、日本、加拿大等国签署《阿尔忒弥斯协定》(Artemis Accords),为月球开发和深空探测制定了一套所谓“和平、透明、互助”的行为准则。截至2026年7月17日,已有70个国家加入协定。该协定将中国和俄罗斯等国排除在外,试图通过整合盟友的太空能力,构建以美国为首的“太空版北约”。根据规划,美国将使用太空探索技术公司的星舰作为载人登月着陆器,并分阶段推进月球基地建设,最终目标是实现宇航员在月球基地长期驻留。目前,载人登月的核心运输工具“太空发射系统”(SLS)火箭与“猎户座”飞船已获得初步验证,进入任务执行阶段。2026年4月,美国顺利实施“阿尔忒弥斯2号”载人绕月任务,为后续开展载人登月活动奠定基础。2025年12月,特朗普签署一项行政令,要求美国在2028年“重返月球”,2030年前建立永久月球前哨站的初始设施,并在月球和轨道上部署核反应堆。为此,美国加紧开发核热推进技术,以缩短深空航行时间,同步开发水冰、氦-3等月面原位资源的提取与利用技术,为“重返月球”作冲刺准备。

美国强化太空新基建的战略动因

当前,全球太空领域正处于由技术探索迈向规模化、产业化的关键转型阶段,近地轨道开发、太空旅游、月球探索等相关太空活动加速发展。在此背景下,美国不断加大太空新基建力度,这一战略举措并非出于单一的技术或经济考量,而是综合大国博弈、经济转型、科技创新与太空治理体系重塑的整体性战略部署。

第一,开展大国战略竞争,维护太空优势地位。太空属于典型的“高门槛”领域,只有大国才具备发展实力,因而太空领域的竞争实质是大国竞争。近年来,尽管美国在太空领域依旧处于领先地位,但中国、欧盟、俄罗斯、日本、印度等航天大国和集团正快速崛起。中国在太空新基建领域取得长足进步,在全球太空格局中逐步完成从“追赶”向“并跑”的转变。根据2025年9月北京大学、国家遥感应用工程技术中心等机构联合发布的《2025全球太空基础设施评估》,中国已成为仅次于美国的全球第二大太空基础设施建设国家,太空领域呈现“中美双强”的发展格局。

在美国看来,中国太空新基建迅速发展会削弱其太空优势,挑战其全球领先地位。为此,美国一方面以反语式叙事与外来威胁话语动员,一再渲染“中国太空威胁论”,甚至通过“沃尔夫条款”等法规,严格限制中美太空交流与合作,并为其太空军事化、武器化和战场化谋求正当性;另一方面积极布局太空新基建,维护自身在太空领域的霸权地位。白宫、国防部相继出台《国家太空服务、组装与制造实施计划》《太空政策评估和卫星保护战略》和《国家近地轨道研发战略》等支持太空新基建的政策文件,国会也在推动《太空基础设施法案》,要求国土安全部将太空系统列为“关键基础设施”。美国国家航空航天局局长贾里德·艾萨克曼宣称,美国必须抢先中国“重返月球”,以赢得“第二次太空竞赛”。国防部部长皮特·赫格塞思更是公开表示,美国在太空领域对“轨道公平”或“轨道对等”不感兴趣,美国要求的是“轨道霸权”。这些言行实质上是美国对华遏压在太空领域的延伸,反映出其在面对自身优势相对下降时的战略焦虑与零和博弈思维,也揭示出美国要当“太空霸主”的战略企图。

第二,发展太空经济,顺应全球经济模式变革。太空经济是指在探索、了解、管理和利用太空过程中,为人类创造以及提供价值和利益的所有活动与资源的使用。近年来,随着商业航天崛起及相关技术迭代,人类正加速迈向以太空为制高点、受先进技术驱动、从航天工程向太空经济全面转型的“太空4.0”时代。美国认识到,“太空4.0”时代的全球经济模式正在从“地球为中心”转向“太空为舞台”。这种转变不仅关乎技术,更涉及商业模式的根本性变革。太空不再是单一国家的特权,而是全球资本、技术和政策竞争的新高地,成为高回报的商业市场以及全球经济发展的新引擎。

根据2024年4月世界经济论坛发布的报告,2023年全球太空经济规模为6300亿美元,预计到2035年将增长到1.8万亿美元,年均增长率约为9%,远高于全球GDP增速。未来太空经济的快速扩张,将主要建立在通信、定位、导航、定时以及地球观测服务等关键太空基础设施之上。2025年7月,美国太空基金会指出,商业航天是推动全球太空经济增长的主要动力,其中商业基础设施及辅助产业贡献最大。美国强化太空新基建,旨在降低商业航天门槛,培育全产业链生态。就经济效益而言,此举不仅可以通过高技术产业集聚创造大量高附加值就业岗位,还能依托太空数据服务、卫星互联网及在轨制造等新兴业态,发挥技术溢出效应,驱动地面产业升级,抢占数字经济制高点。长远来看,月球水冰、小行星矿产等深空资源的开发利用,势必重塑全球资源格局。可见,美国推动太空新基建也是争夺未来战略资源的超前布局。

第三,推动太空科技创新,谋求新科技革命主导地位。太空探索历来是科技创新的强大催化剂,也被认为是推动第四次工业革命的重要动力。而且,太空技术大多具有军民两用属性,能够提升一国的经济和军事实力。《美国太空优先事项框架》提出,太空活动对人类生活至关重要,太空能力提供的关键数据、产品和服务,驱动着美国和全球的创新。因而,进入和利用太空是美国至关重要的国家利益。有鉴于此,2025年9月,白宫在预算备忘录中将太空技术研发列为优先资助事项,强调太空探索、资源开发与商业航天的巨大收益。

美国着力布局太空新基建,实际上是在系统性培育一批颠覆性技术群,试图在新一轮科技革命中占据主导地位。一方面,可重复使用火箭、卫星互联网和深空探测设施等领域的发展必然伴随着材料科学、信息通信、人工智能和能源系统的率先突破。而此类技术突破又会产生扩散和溢出效应,辐射到精密制造、生物医药等众多领域。另一方面,星链等项目的意义不止于提供全球宽带服务,其深层战略价值在于构建覆盖全球的通信、导航、遥感一体化网络。这种天基基础设施是物联网、自动驾驶、精准农业等新兴产业的关键支撑,将在未来数字经济中扮演核心角色。更重要的是,美国通过强化太空新基建,进一步建立自主可控的太空供应链,持续巩固并扩大军事技术优势。从太空态势感知、快速响应发射到天基防御系统,相关基础设施既能显著提升美军传统作战能力,也可为其在“灰色地带”竞争中提供战略筹码。

第四,嵌入美式制度规则,重塑太空治理秩序。太空新基建涵盖新兴技术的开发和未知领域的探索,必然涉及相关标准和规则制定问题。特别是在频谱分配、轨道使用、通信协议与系统兼容等方面,谁制定标准和规则,谁就掌握话语权,也在无形中确立对他国的规制权。根据国际电信联盟相关规定,卫星频段和轨道资源遵循“先到先得”原则。美国大力推动太空新基建,率先完成大规模星座部署,不仅抢占稀缺的频轨资源,还将美国标准深度嵌入低轨卫星通信网络、协议与服务模式的标准和规则制定,迫使其他国家在技术兼容与市场准入上不得不向其靠拢。

同时,随着人类太空活动日益频繁,太空治理领域大国竞争加剧。在新的时代背景下,以《关于各国探测及使用外层空间包括月球与其他天体活动所应遵守原则的条约》为核心的太空治理法律框架虽然确立了“不得据为己有”“全人类共同财产”等基本原则,但是未能预见私营航天活动、巨型星座管理、太空碎片治理、太空交通管理等新问题。这导致一些国家或非国家行为体围绕太空治理“制度真空”展开激烈博弈。为了塑造有利于美国的太空治理秩序,2015年11月,奥巴马签署《美国商业航天发射竞争力法案》,承认私人太空采矿的合法性及所有权。2020年4月,特朗普签署《鼓励国际支持开采与利用太空资源》行政令,否认太空为全球公域,明确提出美国有权开采和利用任何太空资源。此外,作为美国太空外交战略的组成部分,《阿尔忒弥斯协定》要求各伙伴国采用所谓“国际标准”,其实质上是一套“美国标准”。其他国家只有在太空活动中采纳美国制定的标准,才能更易与美国主导的系统对接,从而促成以美国为中心的太空合作与治理网络。

美国太空新基建面临的制约因素

在当前以新基建为核心的太空竞赛中,美国虽然占据先发优势,但也面临资金、技术、环保和安全等多方面的制约。

首先,预算与资金限制。一方面,太空新基建建设周期长、资金需求大,而美国联邦政府的财政支持因国内政治极化加剧与债务压力攀升,难以形成稳定的投资预期,这势必影响政府作为“锚定客户”的支持力度。例如,特朗普政府2026财年预算提案仅对美国国家航空航天局拨款188亿美元,比2025财年减少24%。其中,针对该机构的科研项目资金被削减47%,幅度最大。如果该预算得以通过,将有超过40个科研任务被中止。尽管2026年1月美国国会通过法案,2026财年将向美国国家航空航天局拨款244亿美元,否决了白宫此前的大幅削减计划,但还是较上一财年减少约4亿美元。另一方面,太空新基建高度依赖风险投资,在宏观经济波动和利率高企的环境下,私人资本的持续投入面临不确定性。根据布莱斯科技咨询公司(BryceTech)的数据,2015—2024年流入航天初创企业的资金超过650亿美元,然而航天产业供应链下游依旧脆弱,制造专用零部件的公司往往利润微薄,获得风险投资的渠道有限。即便太空军对星座的需求激增,但次级供应商仍难以获得扩大生产所需资金。

其次,技术开发与监管挑战。太空环境远比地球复杂恶劣,相关基础设施需要长期面临极端温度、高辐射、空间碎片与微流星体撞击等挑战,对工程技术、材料技术、辐射防护和智能控制技术要求极高。同时,深空探测和地月空间装置难以实现实时人工操作,必须通过人工智能与机器人技术深度融合,打造自主可控的在轨服务体系和平台,并确保其能够在太空环境下长期稳定运行,而这在现阶段仍面临诸多技术难题。美国太空新基建覆盖民用、军事和商业多重领域,其监管职能相应分散于国家航空航天局、国防部、商务部、联邦通信委员会、交通部联邦航空管理局等机构。这种“九龙治空”的分权监管结构导致相关项目审批和实施权责不明、效率低下。白宫发布《促进商业航天产业竞争》行政令,试图精简联邦政府多部门审批流程,以解决太空监管碎片化问题。然而,该行政令法律层级较低,且缺乏国会立法层面的支持,其能否消除各类不必要的监管障碍,仍存在较大不确定性。

再次,环保压力与约束。可重复使用火箭技术的成熟与低轨卫星星座的扩张,大幅提升美国航天发射的频次,但也带来环境污染问题。美国《国家环境政策法》等法律规定,所有联邦机构在批准太空发射、建设轨道设施或地面站等项目前,必须进行严格的环境影响评估,这是在环保层面对太空新基建活动的刚性约束。虽然《促进商业航天产业竞争》行政令试图启用“分类排除”条款和援引豁免权,为航天发射许可和空间港建设审批设置“快速通道”,但也与《国家环境政策法》产生制度冲突。因此,该行政令签发后,立即引起环保组织和法律专家的强烈质疑。美国非政府组织生物多样性中心高级律师马戈利斯批评道,“这项鲁莽的命令将人和野生动物置于私营公司发射巨型火箭的危险之中”,它“允许联邦机构无视基本环境法律,向强大企业屈膝,会让我们所有人都受到伤害,这显然不符合公众利益”。由于联邦航空管理局未对太空探索技术公司在得克萨斯州博卡奇卡的发射基地开展充分的环境影响评估,该基地多次试验发射已对当地候鸟栖息地造成生态破坏,并引发多起环保组织诉讼。

最后,太空环境与安全威胁。美国卫星星座的大规模部署会导致低地球轨道空间日益拥挤,极易引发“凯斯勒综合症”(Kessler Syndrome),即太空人造物体数量达到一定密度后,会显著增加碰撞概率。一旦发生碰撞,将会产生大量碎片并引发链式反应,从而严重恶化太空环境,威胁人类太空活动的安全与可持续性。尽管美国建立了全球太空态势感知协调(SSA)系统,用以监测太空环境和应对太空交通拥堵问题,但该系统网络覆盖不足,监测与预警避碰能力有限。同时,星链在军事领域的应用将促使其他大国加快研发反卫星武器,以及在轨捕获、电子干扰、激光致盲等太空军事技术,进而加剧太空武器化和战场化趋势。太空中偶发的意外碰撞事故极易被对方误判为蓄意军事攻击,引发太空冲突。由此可见,美国在推动太空新基建过程中,面临这样一个悖论:其初衷是构建对美国自身而言安全且高度韧性的太空系统,可实际行动反而加剧太空交通拥堵、引发太空军备竞赛和抬高冲突风险,最终陷入“越发展越不安全”的安全反噬困境。

结 语

太空是全球战略争夺的制高点。在大国竞争日益加剧和地缘政治加速回归的背景下,太空新基建成为主要国家竞相投资与布局的战略前沿,拥有自主强大的太空新基建已成为衡量一国综合实力与科技水平的重要标准。作为全球太空强国,美国正以商业航天和技术创新为核心驱动,通过公私协同、军民融合、多边联盟等方式,加速构建“空天地网智一体化”的太空新基建体系,以维持太空领先地位。然而,这一进程也面临资金、技术、环保、安全等诸多因素制约。美国太空新基建的发展前景,不仅取决于其技术创新和资本整合能力,更取决于其能否摈弃零和博弈思维,秉持开放合作理念,推动建立兼具包容性、公平性与稳定性的太空治理体系。美国太空新基建的发展路径与得失,将深刻影响“太空4.0”时代的全球力量格局和规则塑造。

 

【本文是国家社会科学基金一般项目“北约‘亚太化’与亚太‘北约化’的双向安全共振效应及我国对策研究”(项目批准号:24BGJ010)的阶段性成果】

作者系山东大学东北亚学院副教授、国际问题研究院研究员、海洋战略与发展研究中心执行主任

文章原载于《当代世界》2026年第7期,注释略

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