| 词条 | 临近空间 |
| 释义 | § 概述 临近空间 临近空间（NearSpace）是美军对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓，目前还是一个学术概念，没有国际公认的确切定义。美军也有人称之为“横断区”。中国学术界说的“亚太空”“超高空”“高高空”，也是指这一区域。 临近空间 ，其下面是的空域我们通常称为“天空”，是传统航空器的主要活动空间；其上面的空域就是我们平常说的“太空”，是航天器的运行空间。“临近空间”这个词目前只是一个学术概念，还没有公认的“官方定义”，对她的称呼也有很多种，如“近空间”、“亚轨道”或“空天过渡区”， 美国也有人称之为“横断区”，而我国学术界过去则有“亚太空”、“超高空”、“高高空”等称呼。 临近空间拥有着大气平流层区域（指距地面18到55公里的空域）、大气中间层区域（指距地面55到85公里的空域）和小部分增温层区域（指距地面85到800公里的空域），纵跨非电离层和电离层（按大气被电离的状态，60公里以下为非电离层，60公里到1000公里为电离层），其绝大部分成分为均质大气（90公里以下的大气，上面的是非均质大气）。应该是一块非常重要和有利用价值的空域。 中国关于临近空间的研究也在悄然起步。最近，由军事科学院军队建设研究部研究员张东江博士领衔承担的“临近空间飞行器发展法律问题研究”项目在北京通过鉴定，从而填补了中国临近空间法律规范研究方面的空白。 这一空间对飞机而言太高，对卫星来说又太低。这是一个人类现有飞行器只能“穿越”但无法自由飞行的区间。 临近空间作为科技与军事应用的新空间，无论低动态还是高动态飞行器关键技术都在被迅速突破，尤其是美国不断推出新型飞行器飞行演示。军事专家们普遍认为，开发和利用临近空间必将成为作战能力新的增长点；特别是临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，必将对各国安全提出新的挑战。[1] § 应用价值 美军正在开发的临近空间飞行器，结构与飞艇类似。 短短几年时间，临近空间飞行器的发展可以用“异彩纷呈”来形容。目前各国在研的临近空间飞行器，按照飞行速度大致可分为低动态飞行器（马赫数小于1.0）和高动态飞行器（马赫数大于1.0）两大类型。 低动态临近空间飞行器主要包括：平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。它们具有悬空时间长、载荷能力大、飞行高度高、生存能力强等特点，能够携带可见光、红外、多光谱和超光谱、雷达等信息获取载荷；可作为区域信息获取手段，用于提升战场信息感知能力，支援作战行动；又可携带各种电子对抗载荷，实现战场电磁压制和电磁打击，破坏敌方信息系统；还可携带通信及其他能源中继载荷，用于野战应急通信、通信中继及能源中继服务。 高动态临近空间飞行器主要包括：高超声速巡航飞行器、亚轨道飞行器等。它们具有航速快、航距远、机动能力高、生存能力强、可适载荷种类多等特点，具有远程快速到达、高速精确打击、可重复使用、远程快速投送等优点；既可携载核弹头，替代弹道导弹实施战略威慑，又可选择携载远程精确弹药，作为“杀手锏”手段，攻击高价值或敏感目标，还可携带信息传感器，作为战略快速侦察手段，对全球重要目标实施快速侦察。 临近空间作为科技与军事应用的新空间，无论低动态还是高动态飞行器关键技术都在被迅速突破，尤其是美国不断推出新型飞行器飞行演示。军事专家们普遍认为，开发和利用临近空间必将成为作战能力新的增长点；特别是临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，必将对各国安全提出新的挑战。 目前，世界各国提出了多种临近空间飞行器发展方案，研究的热点集中在平流层飞艇、浮空气球和高空长航时无人机上。其中，平流层飞艇是地球同步卫星之外另一种重要的定点平台。临近空间飞行器具有显著的特点，可以作为卫星和飞机的有效补充。 与卫星相比，临近空间飞行器的优点是：效费比高、机动性好、有效载荷技术难度小、易于更新和维护。此种飞行器距目标的距离一般只是低轨卫星的1／10～1／20，可收到卫星不能监听到的低功率传输信号，容易实现高分辨率对地观测；其缺点是：视野小，临近空间属各国领空范围，受领空限制。 与传统飞机相比，临近空间飞行器的优点是：(1)持续工作时间长。传统飞机的留空时间以小时为单位，临近空间飞行器的留空时间则以天为单位，目前正在研制的临近空间平台预定留空时间长达6个月，规划中的后续平台预定留空时间可达1年以上，易于长期、不间断地获得情报和数据，可对紧急事件迅速做出响应，而且人员保障少、后勤负担轻。(2)覆盖范围广。临近空间飞行器的飞行高度在传统飞机之上，其侦察覆盖范围比传统飞机要广得多。(3)生存能力强。气球或软式飞艇的囊体采用非金属材料而且低速运行，雷达和热反射截面很小，传统的跟踪和瞄准办法不易发现。与传统飞机相比，气球或软式飞艇的缺点是：充灌氦气的时间较长，在充气时需要保持稳固，有时还需要占用机库；在放飞、通过平流层上升、下降、回收和放气的过程中，由于其庞大的体积，容易受到风和湍流的影响。[2] § 应用前景 美军计划将大型轻质相控阵雷达集成到飞艇结构之中，研制一种可在21千米高空执行长期监视任务的平流层飞艇。 由于临近空间飞行器具有可持续对同一地区进行不间断覆盖、与目标距离近等优点，因此在区域情报搜集、监视、侦察、通信中继、导航和电子战等方面具备独特的优势。临近空间飞行器可对重点区域进行连续长时间监视和观测，有助于对战场进行准确评估；可作为电子干扰与对抗平台，对来袭飞机和导弹等目标实施电子干扰及对抗，使其偏离航线或降低命中率；可作为无线通信中继平台，提供超视距通信。目前，美国空军为临近空间飞行器确定了多个军事应用方向，其中包括战场指挥、控制、通信、计算机、情报，监视和侦察(C41S)；近实时跟踪高价值目标；空间监视(可监视卫星而基本不受天气的影响)；导弹防御；自然灾害快速响应(用于移动电话网络和无线网络灾后重建)和边境控制等。 导弹防御方面，在美国新的导弹防御计划中，美国计划从西北部皮吉特湾开始的太平洋沿岸，到美国的大西洋沿岸，再到最东北的缅因州为止，至少部署10艘高空飞艇，用来监视来袭飞机、舰船和巡航导弹。此外，美国导弹防御局正考虑在北极上空部署可控气球，用来监视和跟踪俄罗斯的导弹。美国进行模拟仿真的结果显示：在北纬83°、36．6千米高空上部署3个气球，可连续覆盖从北极到北纬45°范围内所有的导弹发射30个这样的平台可以提供类似的全球覆盖；800个这样的平台组成的星座就可以对全球连续提供通信、情报、监视和侦察覆盖。 通信方面，美国在商业领域已运用自由浮空气球实现了西部油田地区的通信。在军事领域，美国陆、海军都有运用临近空间飞行器进行通信的计划，如美国海军研究实验室正在研制高空机载中继与路由器飞行器(HAARR)，用以实现舰船之间、舰船与地面部队之间的通信。HAARR可以从舰船上出发，依靠电发动机和飞艇后部的两个螺旋桨进行机动，预定留空时间为30天，预定留空高度为21．35千米，预定定点精度约为37千米。HAARR从舰船上出发后，一个月后返回，由另外一艘HAARR替换。此外还有计划发展中的30千米高空飞艇，其设计载重能力将近2吨，可携带小直径炸弹、搭载机载激光器和地基激光器中继镜等，上可以攻击卫星，下可以攻击中低空飞行器甚至地面目标，也可成为进入空间的中转平台。 临近空间是“陆海空天电”五维一体化战场的重要组成部分，是国家安全体系中的一个重要环节。运行在空间范围内的卫星易受干扰、成本高、部署周期长、损失后不易补充，而运行在航空范围的飞机易受打击、生存力差、损失后不易恢复。临近空间飞行器加入陆、海、空、天信息网络系统后，将进一步实现军事信息获取和利用手段的多元化、一体化，明显提高国家安全体系的抗摧毁和抗干扰能力。 § 研究进展 “秃鹫”临近空间超高航时无人飞行器。 近年来，临近空间飞行器受到了美国军方的高度重视。美国陆、海、空三军、联合司令部、导弹防御局、NASA以及其他一些商业部门均在开展临近空间飞行器技术与应用研究。空军天战实验室曾主持召开临近空间峰会，召集陆、海、空三军及政府机构和工业界的100多名代表对临近空间概念进行研讨；另外，美军联合司令部也正在实施“阿尔法”计划，对临近空间飞行器如何提升联合作战概念进行研究。 2005年，美国防部公布的《2005～2030年无人机系统路线图》首次将临近空间飞行器列入无人飞行器系统范畴：美国空军举行的“施里弗”空间战计算机模拟演习首次引入了临近空间飞行器的概念。2006年初，美国空军科学咨询委员会发布题为《在临近空间高度持久存在》的研究报告，对美国空军近期(到2010年)、中期(到2020年)和远期(2020年以后)发展临近空间飞行器提出以下建议：包括RQ－4“全球鹰”在内的高空长航时无人机是美国空军近期利用“临近空间”的最佳选择，平流层飞艇是一种有前景的选择，但还需要等待有关技术取得进步后才具备可行性；自由浮空气球在气象探测领域应用广泛，但军事用途相对有限。 根据这些发展思路，近年来美国临近空间飞行器技术取得了许多重要进展，主要体现在：美国导弹防御局“高空飞艇”计划进入原型艇制造与演示验证阶段，DARPA“集成传感器即是结构”项目进入关键技术攻关阶段；美国陆军“高空哨兵”平流层飞艇2005年11月实现有动力飞行；美国空军进行“临近空间机动飞行器”原型艇飞行试验：美国空军的自由气球——“战斗天星”2005年演示验证成功等。 陆军“高空哨兵”平流层飞艇 美国陆军战略司令部“高空哨兵”平流层飞艇计划旨在通过螺旋式发展的方式，逐步研制出可携带22．7～90千克有效载荷、功率为200～1000瓦、留空时间为4～30天、留空高度为20千米、后勤保障负担小的平流层飞艇，用于实现低成本战术通信，并完成情报、监视和侦察任务。“高空哨兵”飞艇在设计上已考虑到野外部署的需要，在发射时只需部分充满氦气，发射过程中氦气膨胀充满囊体，因此发射时无需占用大型飞机库和专用设施，易于野外部署。2005年11月，在一次技术验证试验中，美国成功放飞一艘长44，5米的“高空哨兵”飞艇。试验中，飞艇载有一个重约27千克的设备吊舱进入22．55千米的高空，并留空5小时。这是美军在临近空间实现有动力飞行的第二艘飞艇。 空军基于气球的“战斗天星” 美国空军目前正在探索利用自由浮空气球、自由浮空气球／无人机组合来实现临近空间的通信和监视，其典型代表为美国空军的“战斗天星”(Combat SkySat)计划。“战斗天星”计划将分两个阶段进行第一阶段方案是自由气球下挂美国空军信息战实验室研制的蓝军跟踪转发器；第二阶段方案是：自由气球下挂滑翔机(携带高分辨率ISR传感器)，自由气球一次性使用，滑翔机可重复使用。 2004年11月～2005年3月，美国空军航天司令部在亚利桑那州上空对“战斗天星”的简易样机进行了多次飞行试验。试验中，两个充氦自由气球在20千米的高空飞行了8小时，将美国陆军信息战实验室研制的蓝军跟踪转发器RC148的通信距离由18．5千米扩展到555千米，覆盖范围与伊拉克国土面积相当，可明显改进地面部队之间以及地面部队与空中支援飞行员之间的通信。2006年4月，美国空军在“联合远征部队试验”中再一次对“战斗天星”进行了验证。这些演示试验证明，临近空间飞行器能够提供近空间通信支援，可作为卫星和无人机的补充。美国空军计划进一步提高自由浮空器的技术成熟度，使其可携带更重、更昂贵的有效载荷。2006年3月，空军航天司令部向工业界征求关于发展气球载综合通信中继系统的建议，并于9月授予“战斗天星”的供应商——空间数据公司一项价值4900万美元、为期5年的合同，研制一种在距地面19～31千米的临近空间使用的通信系统。 空军“临近空间机动飞行器” 美国空军目前正在积极开发采用充氦飞艇完成空中侦察、战损评估、通信任务的技术，其典型方案为JP宇航公司为空军研制的“临近空间机动飞行器”(NSMV)。2003～2005年，美国空军对NSMV的原型艇“攀登者”(Ascender)进行了试验。2003年11月，美国空军将未携带任何设备的“攀登者”释放到30千米的高空进行初期试验，并获得成功。2005年3月，美国空军进行了两次“攀登者”裸机的30千米高空飞行试验，但均未达到预期目的。在第一次飞行试验中，气囊发生了爆炸，在第二次试验中，搭载的相机未能正常工作，没有获得所需的数据。“攀登者”外形酷似V字型，全长53米，宽30米，安装有两台由燃料电池驱动的螺旋桨推进器，采用GPS系统导航。“攀登者”可利用自身携带的控制系统调节各舱室的氦气容量，进行空中机动。 “平流层卫星”(Stratellite) 2005年3月12日，美国Sanswire网络公司展示了其研制的“平流层卫星”样机。该样机长57米，体积是目标艇的1／3。2005年5月9日，Sanswire网络公司完成了该样机的浮空试验。“平流层卫星”的预定飞行高度为19～21千米，预定留空时间为半年，备有GPS导航系统；用空气螺旋桨实现低速移动；能量来自背部的太阳能电池板。可携带多种仪器设备，如用于因特网、高清数字电视、图像传播以及通信网络的数据中继设备。多个“平流层卫星”可以组成一个大规模的中继站网络，能够覆盖美国全境。 § 相关评论 日本计划发展的临近空间飞艇平台 近年来，临近空间的战略价值已逐渐引起各国的关注和重视，在加强对临近空间科学探索的同时，各种临近空间飞行器也因其潜在的军用和民用价值而成为研究发展热点。 临近空间飞行器是指主要在临近空间区域内飞行并完成特定任务的飞行器，而在临近空间所跨越的3类大气层(平流层、中间层、热层)中，目前已有许多国家提出了多种临近空间飞行器发展方案。 平流层飞艇，采用航空飞行器设计思想，具有较大的气囊，充满轻质气体（如氦气），可依靠空气浮力来平衡飞行器重力，一般靠太阳能提供动力，靠螺旋桨推力来克服阻力，可定点悬停，能低速水平飞行，机动性能较好。 浮空气球，具有较大气囊，可充灌轻质气体，无推进动力装置，依靠空气浮力进入临近空间。其特点是制作简单、成本低，但易受风力影响，定点和机动性能差，因此其军事用途相对有限。 高空长航时无人机，可采用太阳能、氢燃料电池等新型能源，依靠空气动力达到临近空间。其特点是：可快速机动，可替代低轨道侦察卫星，执行高空持久监视、情报搜集和通信中继等任务。 高超声速巡航飞行器，是一种可从常规军用跑道上起飞、可重复使用的无人高超声速巡航飞行器,又称高超声速轰炸机，其飞行高度可以遍及临近空间30千米以上的大部分空域，且飞行速度快，可用于全球快速打击。 亚轨道飞行器，是指在高度上抵达临近空间顶层、但速度尚不足以完成绕地球轨道运转的飞行器，其速度一般在5~15马赫之间，任务完成后可返回地球,能够重复使用。 美军认为，基于效果作战的思考模式为临近空间平台的设计打开了一扇全新的机遇之门。平台设计中不必专注于高精尖技术，而应着眼作战指挥官需要达成的预期作战效果，努力找出航空、空间和临近空间能力之间的正确协同关系。正是基于这种考虑，美军将临近空间飞行器发展的主要方向，定位在获取C4ISR能力上，通过开发临近空间飞行器，与U－2高空侦察机、全球鹰无人机，以及全球定位系统、侦察卫星等共同织造立体侦察、监视、预警网络。有资料显示，美军的临近空间平台，已经初步投入实战，有效弥补了近几场局部战争中卫星难以提供战术级别战场空间态势感知能力的问题。 国际社会把地球之外的空间分为空气空间和外层空间。国家领土之上的空气空间即领空，属于国家主权范围，国家对其领空行使完全的管辖和控制，有权禁止外国航空器进入其领空。外层空间即太空，供各国自由探索和使用，不得为任何国家所占有，航天飞行器具有飞越他国领土之上太空的权利。 虽然联合国已经制定了《外层空间条约》等，但是外层空间和空气空间的划界问题一直没有定论。而临近空间作为空气空间和外层空间中间一个新的细分层次，在法律上更是一片空白，亟待填补。或者说，“临近空间”还仅是一个技术概念，而非一个法律概念。中国尽早展开临近空间法律规范方面的研究，不仅有利于规范中国临近空间飞行器的开发事业，而且有利于掌握将来制定临近空间“国际游戏规则”的话语权。 [3] § 相关建议 与人造卫星和航空器相比，临近空间平台在耗资、存留时间、响应速度、覆盖面积、观测分辨率和飞跃领空及飞行自由度方面都具有非常显著的优势。 为争取“临近空间”探索利用的主动权，我们应对临近空间的法律定位问题，有一个清醒认识。 第一，可考虑把“临近空间”纳入空气空间范畴。尽管目前无法确切地给外层空间划界，但在国际空间实践和空间理论研究中，人们逐渐倾向于苏联提出的观点，以人造卫星飞行最低限和航空器飞行最高限，即以离地面100km左右作为空气空间与外层空间的界限。1960年，“国际航空联合会”在西班牙巴塞罗那开会时，明确以100km的高度为大气层的上界。2008年2月12日，中国与俄罗斯在日内瓦共同向裁军谈判会议全体会议，提交的“防止外层空间军备竞赛条约”（草案）中认为：“‘外空’系指地球海平面大约100km以上的空间。”因此，国家将“临近空间”纳入空气空间范畴，适用航空法而不适用外层空间法，是具有国际法理论和实践基础的。 第二，应对“临近空间”制定国内特别法。根据现有国际实践，国际民用航空组织（ICAO ）仅将18.3km 高度以下的空域作为航空管辖的范围，国际航空联合会（FAI）将高度在23km—100km 的范围定义为临近空间。根据临近空间飞行器的特点，我国应当吸取在海洋权益争端中的教训，不要坐等相关国际公约，也不要等出了问题才宣布主权立场，尽快制定国内特别法，明确国家领土之上的临近空间属于领空范围，是否允许其他国家的临近空间飞行器进入属于主权范围。同时，因国内临近空间飞行器要穿过航空领域，将影响航空交通，也必须制定相应的规范。为了给相关立法提供技术和法理支撑，要从长远着眼，从现实着手，系统、持续地开展与临近空间立法相关的先期性研究，做好基础工作。 第三，要积极参与相关国际公约的制定。要落实“临近空间”属于空气空间的问题，还必须形成国际共识，签订相关国际条约或成为国际惯例。作为各国认为他们彼此交往中有法律约束力的习惯和条约规则的总体，国际法的一个重要基本原则就是“条约必须遵守”。现在，国际法在促进世界和平与发展的作用日益增强，各国越来越重视利用国际法来保护自身的权益。由于国际政治格局、军事利益拓展和国家安全的影响，以及各国技术发展不一致等因素的影响，国际社会对与“临近空间”相关的国际立法存在不同的诉求和声音，少数已经掌握相关技术的国家关注的焦点是，如何发挥自己的优势，并在短时期内不让对手拥有相关技术，以便自己在“临近空间”畅通无阻；而未掌握相关技术的国家，虽然希望通过国际立法维护自身“临近空间”的领空主权，却因为自己技术落后难以在相关国际立法上有所作为，导致各国很难取得一致意见。作为安理会常任理事国，我国除了尽快进行国内立法外，要积极参与有关“临近空间”的国际立法，力争营造对自身有利的国际法环境。 中国要通过国内立法和技术实力维护自身“临近空间”的领空主权；必要时，也可利用国际法的空白和盲区，灵活利用国际法原则创制先例和扩充解释，趋利避害，提高和拓展我国“临近空间”飞行器活动的自由度，做到进行活动“师出有名”、指挥控制“收放自如”、舆论宣传“有理有节”，以争取最大的政治和军事利益。编者按“高边疆”战略的缔造者格雷厄姆说过：“在整个人类历史上，凡是能够最有效地从人类活动的一个领域迈向另一个领域的国家，都能获得巨大的战略优势。”人类社会每一个新的活动区域开发，都会产生与之相关的重大利益，引起国家安全重心的转移。对时下“临近空间”的刀光剑影，每个中国人都不能掉以轻心。 [4] |
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