2015年，国外载人航天活动喜忧参半。这一年，载人航天领域相继迎来“人类首次舱外活动50周年”和“‘国际空间站’(ISS)连续有人驻留15周年”的纪念性事件。国外共进行了14次载人及货运飞船发射任务，其中美俄各有1次任务失败：俄罗斯成功发射4艘“进步”(Rrogress)货运飞船和4艘“联盟”(Soguz)载人飞船，进步 M-27M飞船任务失败;美国商业公司成功发射3艘货运飞船，太空探索技术公司(SpaceX)第7艘“龙”(Dragon)飞船在发射时遭火箭解体爆炸;日本成功发射一艘货运飞船，即第5艘“H-2转移飞行器”(HTV-5)。
1、各国围绕“国际空间站”积极开展空间活动“国际空间站”连续有人驻留15年，
延寿已成定局
2000年11月2日，第1批长期考察组进驻“国际空间站”，自此之后15年，这一迄今规模最大的在轨航天器始终保持有人驻留的状态。空间站从1998年11月开始建造，共有代表15个国家的5个空间机构为此付出了财力和物力，总花费超过1600亿美元。最初预计于2006年完工，但是2003年“哥伦比亚”(Columbia)事故使航天飞机计划搁浅长达2.5年，空间站的建造也从2002年11月开始停滞，直到2006年9月复工。但重要的是，15年连续驻留离不开之前所有的长期考察组、俄罗斯“进步”货运飞船和“联盟”载人飞船、商业公司的“龙”飞船和“天鹅座”(Cygnus)飞船，也离不开“发现”(Discovery)、“阿特兰蒂斯”(Atlantis)、“奋进”(Endeavor)轨道器完成的37次航天飞机建造和装配任务。15年来，共有45批长期考察组先后在空间站上生活和工作。期间，站上共进行了来自83个国家的1760多项科学研究，以这些实验和成果为基础产生了1200份科学出版物。
此外，包括第1批长期考察组进行的22项和第45批长期考察组正在进行的191项科学实验在内，全部生物医学研究都在空间站航天员自身身体上进行，其他实验在站上29个研究机柜和15台外部实验设备上进行。美国航空航天局(NASA)及其国际合作伙伴期待在21世纪三四十年代实现载人登火星，目前空间站上进行的研究活动正为NASA登火铺路。前沿技术发展使3D打印工具和设备成为可能，正在改变NASA考虑任务需求的方式。
2015年，除了空间站每批长期考察组都不可缺少的俄罗斯和美国航天员外，日本、意大利、哈萨克斯坦、丹麦和英国都有航天员登上空间站并在站上生活和工作。3月28日，美国航天员斯科特·凯利和俄罗斯航天员米哈伊尔·科尔年柯开启为期1年的研究型任务。大多数空间站长期考察组都停留4～6个月，此次为期1年的任务将使研究人员更好地了解人体如何应对和适应长时间航天飞行。这是NASA瞄准500天以上的载人火星往返任务定下的目标，发挥了空间站作为载人深空探索预备平台的作用。此外，斯科特·凯利执行任务期间，他的双胞胎兄弟、NASA退役航天员马克·凯利将在地面参与大量的遗传学比较研究实验。
美国航天员斯科特·凯利(左)和俄罗斯航天员米哈伊尔·科尔年柯(右)在空间站上驻留1年
2015年，“国际空间站”计划的国际合作伙伴美国、俄罗斯和日本先后正式批准延长其运行期限，即从原先的2020年延寿到2024年。美国于2014年1月率先提出空间站延寿的想法。美国众议院科学、空间和技术委员会空间分委会在2015年中召开了名为“国际空间站：应对运营挑战”的听证会，目的是考察空间站的当前状态。分委会评估了NASA关于应对运营维护挑战的规划、空间站合作伙伴关系状况、如何利用空间站以实现未来深空探索以及NASA对于将空间站延寿至2024年的请求。7月15日，NASA总监察办公室发布关于NASA对空间站运营维护合同管理的审计报告。11月，“国际空间站”延寿获美国立法保障。
俄罗斯载人及货运飞船状况频出
2015年4月28日，联盟-2.1a火箭从拜科努尔航天发射场点火起飞，执行进步 M-27M飞船的发射任务。飞船入轨后即发生严重的并发故障，地面也无法与其取得联系，飞船在轨道上处于失控翻滚状态。俄罗斯联邦航天局(Roskosmos)在4月29日晚间宣布，此次任务无法挽救是不可避免的事实。飞船于5月8日再入地球大气层。任务失败造成的损失估计达5050万美元。6月1日公布的最终调查结果显示：火箭与飞船的频率和动力学特性导致两者配合出现问题，火箭第三级与飞船分离异常，造成飞船受损。在安排该火箭和该飞船组合飞行时，未全面考虑两者的结构特性。
2015年12月15日，联盟 TMA-19M飞船在拜科努尔航天发射场载3名航天员升空。在轨飞行6h后，飞船准备与空间站对接。但在对接前的最后逼近阶段，飞船控制系统突发警告，小型定位推力器(DPO)未能正常启动。“航向”(Kurs)系统自动下令中止自动对接程序，导致飞船退离其对接目标，后由航天员手动控制与空间站对接。
最近几年来，“联盟”系列/“进步”系列飞船均频发在轨故障，地面系统运行也不太稳定，甚至在2011年8月出现了“进步”系列飞船历史上第一次发射失败，引致对俄罗斯载人航天能力水平下滑和管理混乱的质疑。
日本发射第5艘“H-2转移飞行器”
2015年8月19日，日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)使用三菱重工公司的H-2B火箭在日本种子岛航天中心成功发射H-2转移飞行器-5。H-2转移飞行器-5向空间站运送了饮用水、食物、日用品和实验器材等共计5.5t货物补给。飞船于8月24日晚与空间站交会，站上日本航天员操作机械臂夹持H-2转移飞行器-5完成停靠、对接。由于欧洲“自动转移飞行器”(ATV)已于2015年年初退役，目前负责对空间站进行货物补给的仅剩美国、俄罗斯和日本货运飞船，而“H-2转移飞行器”已成为目前运力最大的空间站货运飞船。
在空间站上停靠的日本H-2转移飞行器-5
2、载人航天商业化有得有失太空探索技术公司“龙”飞船任务
2次成功 1次失败
2015年1月和4月，太空探索技术公司各发射了一艘“龙”飞船，分别执行该公司第5、第6次“商业补给服务”合同任务，均圆满完成，共向空间站运送了4200多千克货物，显示了该公司日渐成熟的火箭和飞船技术能力。“龙”飞船第6次合同任务成功发射之后，NASA局长博尔登深情回忆起5年前大概这个时候，奥巴马总统参观了太空探索技术公司现在所用的发射场，彼时，该公司甚至还没有进行过轨道飞行。“如今，它定期补给空间站，并将与波音公司(Boeing)一道恢复美国本土载人航天发射能力。过去5年取得了长足进步，接下来的5年更值得期待。”
2015年1月14日，飞行中的美国“龙”飞船
2015年6月28日，太空探索技术公司的猎鹰-9(Falcon-9)火箭从卡纳维拉尔角空军基地点火升空，预备执行该公司“龙”飞船的第7次合同任务，爬升约2min后，火箭爆炸解体。经过近3周的调查，该公司首席执行官伊隆·马斯克在7月21日公布了事故的初步调查结果：在火箭第一级工作过程中，火箭上面级液氧贮箱中的氦气瓶支架失效，引起氦气泄漏，最终导致液氧贮箱因压力过大而破裂。随火箭/飞船损毁的有1867kg加压货物，其中包括价值最高的“国际对接转接器”(IDA)，本打算安装在空间站和谐号节点舱(Harmony Node)前端作为未来商业载人航天器和其他航天器的对接口，另一部“国际对接转接器”原定于2015年12月在“龙”飞船第9次任务中发射，地面虽还有零件可用于再造一部“国际对接转接器”，但整个计划已耗费NASA近1亿美元，此次毁坏损失巨大。损毁货物还包括行星实验室公司(Planet Labs)的8颗立方体卫星，这是该公司第2次在空间站货运任务中损失的卫星：26颗“鸽群”(Flock)卫星毁于2014年10月“安塔瑞斯”(Antares)火箭/“天鹅座”飞船事故。
从“安塔瑞斯”火箭爆炸到猎鹰-9火箭发射失败，空间站货运任务在8个月之内遭遇了3次事故，高度频发的航天事故引发国际航天界的关注。
轨道-ATK公司“天鹅座”飞船复飞
“安塔瑞斯”火箭事故发生后的1年多以来，轨道-ATK公司经历了艰难的复原过程。12月6日，联合发射联盟公司(ULA)的宇宙神-5(Atlas-5)火箭成功将轨道-ATK公司执行第4次合同任务(OA-4)的增强型“天鹅座”货运飞船送入轨道。此次任务从发射开始就创造了多项纪录：它是继2014年10月事故后，轨道-ATK公司发射的首次空间站货运补给任务;也是首次由“宇宙神”火箭发射;首次动用NASA肯尼迪航天中心并从卡纳维拉尔角空军基地发射的“天鹅座”任务;首次使用增强型“天鹅座”飞船。此次任务的成功发射有助于增强NASA的信心，稳固轨道-ATK公司在美国载人航天商业化进程中的地位。
美国增强型“天鹅座”飞船即将被空间站机械臂捕获瞬间
NASA继续推行载人航天商业化
NASA于2014年9月敲定由波音公司和太空探索技术公司共同为其执行未来的空间站载人运输任务。美国联邦审计总署(GAO)按既定期限在2015年1月5日对内华达山脉公司(SNC，竞标公司之一)起诉NASA授出“商业乘员开发”合同一案进行裁决，称美国联邦审计总署不同意SNC公司对于NASA评判标准的论点，因此正式驳回其关于此事的起诉，由此，NASA商业载人运输合同摆脱争议。2015年5月和11月，波音公司和太空探索技术公司分获NASA“商业乘员运输能力”合同第1份订单，12月Boeing公司获第2份订单，最早从2017年起为NASA执行空间站载人运输任务。2015年5月，太空探索技术公司载人“龙”飞船成功完成发射台中止试验，通过了作为载人航天器的重要里程碑，最早可于2016年12月进行无人试飞。Boeing公司宣布将其为该计划研制的乘员空间运输-100(CST-100)载人飞船重新命名为CST-100“星际客车”(Starliner)，亦在2015年完成众多关键里程碑，将从2016年开始地面试验。
载人“龙”飞船成功完成发射台中止试验
美国“星际客车”与空间站对接示意图
在2014年9月启动的空间站第2轮“商业补给服务”方案征集中，尽管投标者众，也不乏波音、洛马(LM)等宇航巨头，NASA还是决定在太空探索技术公司、轨道-ATK公司和SNC公司之间做出抉择，为其执行2017年之后的空间站货运任务。
2015年8月，NASA局长查尔斯·博尔登直接致信国会，称因其过去几年中持续削减对NASA“商业乘员”(Commercial Crew)计划的预算申请，NASA被迫与俄罗斯联邦航天局续约，继续租用“联盟”载人飞船前往空间站，合同变更总价为4.9亿美元。博尔登同时在信中强调，载人航天和空间探索是美国重要的航天活动，不应再依赖他国进行载人发射，力劝国会为“商业乘员”计划提供资金。尽管各项相关计划进展良好，但因面临国会持续削减预算的压力，进度堪忧。功夫不负有心人，在12月发布的新财年综合拨款法案中，“商业乘员”项目获12.44亿美元全额资助。博尔登在首届太空商业研讨会及展览会上发表演说，称商业公司和国际合作伙伴很有可能要在载人重返月球的进程中担当领导作用。
2015年，NASA通过若干项新计划与30多家美国商业公司结成新的公私合作伙伴关系，共同推动空间探索能力发展，包括：下一代空间探索技术合作伙伴、利用公私合作伙伴关系推动引爆点技术、利用公私合作伙伴关系推动新兴空间技术能力、先进深空电推进系统合作研制计划等。
3、新型空间运输系统研制工作稳步开展
美国新型载人飞船和重型运载火箭进展顺利
“空间发射系统”(SLS)和“猎户座”(Orion)飞船计划继续取得重大进展，最早将于2018年11月进行第一次“探索任务”(EM-1)。
经过NASA及业内高级工程师和宇航专家连续11个星期的审查，“空间发射系统”最终通过关键设计评审，成为近40年来NASA首个可载人运载火箭。“空间发射系统”重型运载火箭系列是NASA在“阿波罗”(Apollo)登月时代的土星-5(Saturn-5)火箭之后建造的第一个探索级火箭，主要用于向近地轨道及以远的空间发射载人飞船、货物以及科学实验设备，还可作为空间站的备用运输工具。“空间发射系统”将成为航天史上最强大的火箭，分三步实现70t、105t和130t的低地球轨道运载能力。此次通过关键设计评审的是70吨级构型。
美国“空间发射系统”概念图
以2014年底首次无人试飞成功为基础，新载人飞船“猎户座”在2015年又经过了若干项严苛的技术和计划评审。3月，飞船发射中止系统通过试验;8月，飞船样机降落伞系统通过试验，验证了再入过程中降落伞仅部分展开情况下的执行能力;9月，飞船通过关键决策点-C里程碑，乘员舱主结构焊接工作启动。
美国“猎户座”飞船概念图
俄罗斯升级现役飞船型号，新飞船研制进展缓慢
俄罗斯在2015年12月发射了新型号进步 MS的第一艘飞船——进步 MS-1。考虑到这是新货运飞船的首飞，因此采取常规的两昼夜交会飞行模式，于12月23日与空间站码头号对接舱(Pirs Docking Module)进行对接。相比上一型号，更换了飞船上的遥测系统、无线电通信系统和飞行控制系统，并配备了“全球定位系统”(GPS)和“全球导航卫星系统”(GLONASS)接收器;将航向-A交会导航系统升级为航向-NA系统;外部加装立方体卫星部署机构，从进步MS系列第3艘飞船开始每次可携带24颗立方体卫星。俄罗斯将在2016年把载人飞船型号从联盟 TMA-M升级为联盟 MS。
俄罗斯用于接替“联盟”系列飞船的新一代载人飞船PTK NP已于2010年完成初步设计，2013年正式获批研制。根据当前规划，将在2024年进行首次载人飞行，之后在2025年进行载人月球轨道飞行。2015年8月，PTK NP计划主承包商能源火箭航天集团(RKK Energia)发布了用在该飞船上的新对接口规格，能连接最大质量达30t且装备任意对接系统的飞行器，将对接过程中的负载减掉30%，还可为乘员提供更宽敞的转移通道。
欧洲发射无人太空飞机，还与NASA合作研制“猎户座”
2015年2月11日，欧洲航天局(ESA)用“织女星”(Vega)运载火箭成功发射了无人太空飞机“过渡型试验飞行器”(IXV)，执行亚轨道试飞任务。“过渡型试验飞行器”到达413km高度后弹道式再入返回，亚轨道飞行共持续100min，最后在降落伞辅助下溅落在太平洋上并回收。“过渡型试验飞行器”的主要目的是在飞行中试验航天器再入技术。此次试飞取得巨大成功后，ESA已开始规划“过渡型试验飞行器”下一次飞行任务，“过渡型试验飞行器”项目经理称将在2019或2020年进行。ESA局长让-雅克·多丹表示，ESA及其成员国与欧洲航天工业界一道，已准备好接受航天运输、无人探测和载人航天领域的新挑战。
欧洲“过渡型试验飞行器”概念图
“自动转移飞行器”退役之前，NASA与ESA达成协议，由ESA在“自动转移飞行器”的基础上为“猎户座”第一次“探索任务”提供服务舱，称为“欧洲服务舱”。2015年11月，“欧洲服务舱”全尺寸样机运抵NASA，接下来几个月中将在格伦研究中心接受试验。
4、载人航天政策、规划和评估
美国加大载人航天投入，宣告开启“火星之旅”
(1)NASA 2016财年预算大幅增加
2015年2月，美国白宫发布2016财年预算申请，其中为NASA申请了185.29亿美元，除航空和教育外，其他项预算都在增加。其中，“探索”和“空间运行”预算项同属载人探索与运行任务部，两部分合计占总预算的46%之多。空间技术项预算申请为7.25亿美元，相比2015财年获得的5.96亿美元有大幅提升。
2015年12月，美国国会发布2016财年综合拨款法案。NASA将获得192.85亿美元，较2015财年增加了12.85亿美元，大赢家包括“行星科学”、“探索系统”和“商业乘员”，分别得到16.31亿美元、36.80亿美元和12.44亿美元，都达到或超过了预算申请水平。
近年来，美国载人航天领域的总预算一直处于增长态势，由此可以看出，美国依然将载人航天长远发展作为国家发展战略的关键组成部分，在财政上持续投入，扩大载人航天活动规模。
(2)商业航天安全和空间站延寿获立法保障
2015年11月10日，美国参议院一致同意通过最终版《美国商业空间发射竞争力法案》，扩展了商业发射法中的2项关键条款，规定了对于从小行星上所开采资源的有限私有产权，正式批准空间站延寿4年，即至少运行到2024年。该法案调和了众议院2015年5月通过的版本和参议院8月批准的另一版本。
(3)为载人火星探索长远目标铺路
1)围绕载人火星探索开展多次研讨。2015年4月，美国行星协会召开了一次名为“载人火星轨道飞行”的研讨会，来自NASA、航天工业界及科学界的70名代表探讨了一项拟议载人火星探索计划的技术可行性、经济可负担性和效益，并就一系列关键问题达成共识。据行星协会发表的声明称，独立的成本估算显示，假设“NASA放弃在‘国际空间站’计划中的主导作用”，则其当前的预算水平能负担“2033年载人绕火卫一轨道飞行、2039年载人登陆火星”的探索计划。当被问及这一计划所面临的潜在障碍时，专家组所有成员都认同，最大的障碍在政治上，而非技术上;真正的问题是政治，或者说真正的机遇是政治。5月，载人火星峰会(Humans to Mars Summit)在美国华盛顿召开，该峰会由非盈利机构探索火星有限公司(Explore Mars)主办，每年一届，为期3天。NASA局长博尔登在开幕式上致辞。尽管国会一直对NASA的小行星捕获计划有所质疑，但博尔登称关于该任务和NASA载人火星规划中其他步骤的“共识已经显现”，并辩称小行星任务事实上是前往火星的铺路石。
2)发布《火星之旅：开拓太空探索新篇章》报告。2015年10月，NASA公开发布《火星之旅：开拓太空探索新篇章》报告，概要介绍了美国分3个阶段实施载人火星探索系列任务的规划，重申将在21世纪30年代实现载人登陆火星的终极目标。该报告确定了未来探索者面临的挑战，同时认为这些挑战是“可解决的”。NASA认为，火星是可达的目的地，实施载人火星探索，也是为了贯彻“2010财年NASA授权法案”和“美国国家空间政策”的指示。为了到达火星、着陆火星、驻留火星，NASA正在发展所需能力。
3)载人小行星探索任务方案敲定。提出至今已近3年的NASA“小行星倡议”计划亦获重大进展。2015年3月，NASA公布了“小行星重定向任务”(ARM)计划细节。针对该计划的无人任务部分，NASA选定了从一颗较大的小行星表面抓取一块巨石的任务方案。NASA称这将对未来载人深空探测任务规划产生直接影响，并将开启载人航天的新纪元。NASA计划最早在2019年公布目标小行星，之后，“猎户座”飞船将由“空间发射系统”发射，执行载人小行星交会和探索任务。
俄罗斯确定载人航天未来发展方向
2015年2月，俄罗斯联邦航天局(该机构已于2016年1月1日正式撤销)科学技术委员会组织召开工作会，确定了俄罗斯载人航天未来发展主要基于以下2个关键领域：①在“国际空间站”计划框架之下扩大国内空间设施种类，对其进行现代化改造;②建造先进的空间设施，以保证国家轨道空间站的运行及深空探测计划的实施。俄罗斯联邦航天局发布的新闻稿称，支持空间站延寿至2024年，空间站寿命终止后，将在与其分离的俄舱段基础上建成俄罗斯属轨道基础设施。
截至本文发布时，俄罗斯联邦航天局在2015年底向政府提交的《俄联邦2016-2025年航天活动发展规划》(草案)仍未获总统批复。
日本继续支持“国际空间站”运行
根据日本宇宙开发战略本部在2015年公布的最新版《航天基本计划》，日本未来还将向空间站发射4艘“H-2转移飞行器”飞船。2015年8月，日本文部科学省公布了“H-2转移飞行器”改进方案，将在保持现有运载能力的基础上大幅减轻飞船质量，并将制造费用从目前的200亿日元(约合1.66亿美元)减少至100亿日元(约合0.83亿美元)左右。这种改进型“H-2转移飞行器”有望应用于日本发往空间站的最后一艘飞船，未来还可能替换其货运部分用于登月等任务。
2015年10月7日，参与国际空间探索协调组(ISECG)的14家空间机构(包括中国)高层管理者共聚ESA欧洲空间运行中心，商讨《全球探索路线图》下一步的实施问题，并达成了一些共识，肯定了各自对促进广泛国际合作、进一步推动空间探索和利用的承诺。国际空间探索协调组参与空间机构正连同更广泛的科学团体起草有关载人探索科学机遇的白皮书。
5、结束语
2015年，美、俄新型载人航天器系统研制进展顺利，向实现载人航天长远目标更进一步。美国商业货运计划接连遭遇事故，快速发展的商业航天引起更多担忧。俄罗斯航天工业改革如火如荼，但货运飞船任务失败，载人飞船故障不断，引发对内部管理混乱和整体水平下滑的质疑。“国际空间站”主要合作伙伴国均批准其延寿到2024年，最大程度发挥其作为技术验证和科学实验平台的重要作用。
我国载人航天工程在2016年要完成长征-7首飞、神舟-11载人飞船和天宫-2空间实验室的发射任务，备受各方瞩目。放眼国外，美国太空探索技术公司计划在2月复飞“龙”飞船并搭载比格罗航天公司(Bigelow Aerospace)的充气式验证舱段，联合发射联盟公司将在3月用宇宙神-5火箭为轨道-ATK公司执行第2次“天鹅座”飞船发射任务;轨道-ATK公司计划在5月复飞“安塔瑞斯”火箭;太空探索技术公司亦有望在年中之前试射一再推迟的“猎鹰重型”(Falcon Heaven)火箭;空间站上长期考察组将从第46批工作到第50批，着重于科学应用和货物补给，同时为最早于2016年底开始的商业载人航天器运行做好准备。(来源|国际太空)
2016年3月美国比格罗航天公司充气式验证舱段(左上)与“国际空间站”对接示意图
{{item.content}}