《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space...
《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space Activities》空间政策年鉴2015：进入空间和空间活动的演变
编者：
Cenan Al-Ekabi
Blandina Baranes
Peter Hulsroj
Arne Lahcen
European Space Policy Institute
Vienna, Austria
出版社：Springer
出版时间：2017年
目录
Part I The Year in Space 2015
1 European Space Activities in the Global Context . . . . . . . . . . . . . 3
Cenan Al-Ekabi
1.1 Global Political and Economic Trends . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.1 Global Economic Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2 Political Developments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.3 Main Science and Technology Indicators Relevant for
Space Activities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2 Worldwide Space Policies and Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.1 The United Nations System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2.2 The Group on Earth Observation . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.2.3 Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.2.4 The United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.2.5 Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.2.6 Russia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
1.2.7 Japan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
1.2.8 China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
1.2.9 India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
1.2.10 Brazil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
1.3 Worldwide Space Budgets and Revenues . . . . . . . . . . . . . . . . 56
1.3.1 Overview of Institutional Space Budgets . . . . . . . . . . 57
1.3.2 Overview of Commercial Space Markets . . . . . . . . . 62
1.3.3 Developments in the Space Industry . . . . . . . . . . . . . 69
1.3.4 Industrial Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
1.4 The Security Dimension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
1.4.1 The Global Space Military Context . . . . . . . . . . . . . . 92
1.4.2 Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
1.4.3 The United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
1.4.4 Russia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
vii
1.4.5 Japan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
1.4.6 China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
1.4.7 India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2 Developments in Space Policies, Programmes and Technologies
Throughout the World and in Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Cenan Al-Ekabi
2.1 Space Policies and Programmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.2 Space Transportation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.2.1 Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.2.2 United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.2.3 Russia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.2.4 Japan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.2.5 China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.2.6 India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.3 Space Science and Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.3.1 Human Spaceflight Activities . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.3.2 Lunar Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
2.3.3 Mars Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
2.3.4 Saturn Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.3.5 Venus Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
2.3.6 Mercury Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
2.3.7 Jupiter Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.3.8 Solar Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
2.3.9 Solar System Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
2.3.10 Outer Solar Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
2.4 Satellite Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.4.1 Space-Based Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.4.2 Space-Based Positioning, Navigation and Timing
Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
2.5 Technology Developments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
2.5.1 Propulsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
2.5.2 Spacecraft Operations and Design . . . . . . . . . . . . . . . 141
2.5.3 Suborbital Activities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
2.5.4 Other Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Part II Views and Insights Edited by Arne Lahcen
3 Issues and Perspectives on Space Launch Vehicles’
Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Jean-Marc Astorg
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.2 The Current Range of European Launcher: Ariane 5, Soyuz
and Vega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
3.3 The Current Global Context: Fierce Competition and a
Guaranteed Captive Market for Ariane’s Competitors . . . . . . . 149
viii Contents
3.4 The Luxembourg Decision of December 2014 . . . . . . . . . . . . 150
3.5 A Long-Term Trend: The Reduction of Costs for Accessing
Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4 Space at a Crossroads: Government Programmes Can Benefit from
Commercial Space and Other Changes If Long-Standing Challenges
Are Addressed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Cristina T. Chaplain and Laura D. Hook
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.2 The GAO and Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.3 “Going Commercial” Is Becoming an Attractive Option for the
U.S. Government . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.4 Industry Changes Also Make “Going Commercial” More
Attractive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
4.5 Without Addressing Long-Standing Challenges, Going
Commercial Could Have Negative Consequences . . . . . . . . . . 161
4.6 GAO’s Recommendations Can Help Remove Some
Barriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
4.7 Agencies Will Still Need to Fix Problems That Go Beyond
Acquisition Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5 Virgin Galactic: Creating Safe, Reliable, and Frequent Access to
Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Richard DalBello
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.2 SpaceShipTwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.3 Human Spaceflight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
5.4 Microgravity Research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.5 LauncherOne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6 The Future of Satellite Applications: The End-User
Perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Stefaan De Mey
6.1 Benefits from Space Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
6.2 Space Serving Society: Understanding Demand Is Key to
Becoming Part of the Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.2.1 Looking Beyond the Space Segment Downstream
Value-Added Chain: The User Perspective . . . . . . . . 176
6.2.2 Serving User Communities Better: Horizontal
Integration at the Level of the Offer . . . . . . . . . . . . . 179
6.3 The Big Data and Interconnectivity Gordian Node . . . . . . . . . 182
6.3.1 Volume, Velocity and Variety: Satellite Data Is Big
Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.3.2 Data to the User or User to the Data? . . . . . . . . . . . . 184
6.3.3 From Big Data to Connected Data and IoT . . . . . . . . 185
6.4 Public Authorities: Main Users of Satellite Applications? . . . . 186
Contents ix
6.4.1 Satellite Applications in Support of a Public
Mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
6.4.2 Public Authorities a Junior Partner for the Satapps
Industry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.5 The Stars Are the Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
7 Efficient Access to Space: Implications for Space Astronomy . . . . 193
Shuang-Nan Zhang
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
7.2 Telescopes on the Ground and in Space . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
7.2.1 Optical (Visible Light) Telescopes on Ground and in
Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
7.2.2 Cost Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
7.3 Why Are Space Telescopes So Expensive? . . . . . . . . . . . . . . 197
7.4 Serendipity Is the Nature of Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . 198
7.4.1 Major Astronomy Discoveries . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
7.4.2 Expensive Access to Space Limits Our Discoveries . . . 199
7.5 Efficient Access to Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
8 Potentially Transformative Technologies for Twenty-First Century
Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Leopold Summerer
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.2 Potentially Transformative Themes for the Space Sector . . . . . 206
8.2.1 Autonomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
8.2.2 Ionising Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.2.3 In Space Resource Utilisation: Very Large
Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
8.2.4 Further, Potential Game Changing Technologies . . . . 212
8.3 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
9 Big Data from Outer Space: Opportunities and Challenges for Crisis
Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Nina Witjes, Philipp Olbrich, and Isabella Rebasso
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
9.2 Crisis Response in a Commercial Space Age . . . . . . . . . . . . . 217
9.2.1 Satellite Technology: New Actors, New
Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9.2.2 The Rise of Digital Humanitarianism . . . . . . . . . . . . 218
9.3 Risks of Big Data in Humanitarian Action . . . . . . . . . . . . . . . 221
9.3.1 Data Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
9.3.2 Digital Divide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.3.3 Misuse of Open-Source and Personal Data . . . . . . . . 223
9.4 Conclusion: Geospatial Big Data and the Way Forward . . . . . 224
x Contents
10 Some Ethical Constraints on Near-Earth Resource
Exploitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
James S.J. Schwartz and Tony Milligan
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
10.2 NERs and Scarcity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
10.2.1 NEAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
10.2.2 Lunar Polar Real Estate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
10.2.3 Lunar He3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
10.2.4 Orbital Allocations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
10.3 Rawls in Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
10.4 Existing Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
10.4.1 ITU Orbital Allocation Regulations . . . . . . . . . . . . . 236
10.4.2 ISA Deep Sea Mining Regulations . . . . . . . . . . . . . . 237
10.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
11 Governance, Strategies and Approaches in 2030: “European
Options” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Jesse Phaler
11.1 Inspired Human Mind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
11.2 The Role of the Public Domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
11.3 Revisiting Roles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
11.4 Courage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
11.5 Mind-Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
11.6 Vision and Heritage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
12 The Economics of Launch Vehicles: Towards a New Business
Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Keith Hayward
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
12.2 Launch Vehicle Economics: The Traditional Business
Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
12.3 The “Quasi” Commercial Launcher Industry . . . . . . . . . . . . . 249
12.3.1 Technology Transfer Controls and the Launcher
Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
12.4 A New Business Model? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
12.4.1 SpaceX and the U.S. Launcher Market . . . . . . . . . . . 250
12.4.2 The SpaceX Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
12.5 Ariane and Arianespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
12.6 Transformational Possibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
12.6.1 Hypersonic Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
12.7 The Impact of Low Cost Access to Space . . . . . . . . . . . . . . . 255
12.8 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Contents xi
Part III Facts and Figures
13 Chronology: 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Cenan Al-Ekabi and Arne Lahcen
13.1 Access to Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
13.2 Space Science and Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
13.3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.4 Policy and International Cooperation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
13.5 Country Profiles 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
14 Bibliography of Space Policy Publications 2015 . . . . . . . . . . . . . . 291
Blandina Baranes
14.1 Monographs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
14.2 Articles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Biographies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
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