《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space...

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《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

《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space Activities》

《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space Activities》

《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space Activities》

《Yearbook on Space Policy 2015：Access to Space and the Evolution of Space Activities》

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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