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第11號太空強權?南韓「火箭國造產業鏈」的戰略決心

2021/11/02 徐子軒

10月底,韓國嘗試發射第一台國產設計與製造的運載火箭KSLV-II,名為「寰宇號...
10月底,韓國嘗試發射第一台國產設計與製造的運載火箭KSLV-II,名為「寰宇號」。韓國是否準備好,抑或打算如何加入已逐漸白熱化的國際太空競賽呢? 圖/法新社

10月底,韓國嘗試發射第一台國產設計與製造的運載火箭KSLV-II,名為「寰宇號」(Nuri,古韓語,意指全世界)。試射當天,寰宇號在全羅南道的羅老宇宙中心完成檢查,搭載著模擬實驗衛星向地球低軌道起飛——官方指出,火箭已成功到達目標高度。可惜功敗垂成,未能將衛星送入軌道。

這並非主導寰宇號發射的韓國航空宇宙研究院(KARI)首次失敗。早在寰宇號之前,KARI就和俄羅斯技術合作,開發KSLV-I(名為羅老號火箭),花了四年時間、兩次失敗發射,到2013年才成功將衛星送入軌道,成為北韓之後全球第11個有能力發射衛星的國家。

比較兩次計畫,羅老號從開發到試射完成,總共歷經11年、斥資約5,000億韓圓,技術方面由俄國協助。寰宇號則是從2010年開始,由KARI邀集上百間韓國企業共同研發,目前已投入近2兆韓圓,預計明年5月再次試射,如果順利的話,到2027年會陸續發射4到5次國產衛星。

相較於傳統東西大國,韓國啟動太空計劃的歷史很短,KARI成立於1989年,當時韓國正在威權陰影下的民主轉型,且受美國管制軍備,只求先以進口替代來建立營運外國衛星的能力。就預算來看,近年來大概在5到6億美元左右,這個數字約為日本的30%、印度的50%,更不到美中等零頭——考慮到這點,韓國的太空成就令人佩服。

韓國啟動太空計劃的歷史很短,且預算也不到美中等零頭,但其能做到火箭發射,取得的太...
韓國啟動太空計劃的歷史很短,且預算也不到美中等零頭,但其能做到火箭發射,取得的太空成就也讓人佩服。左圖和中圖為韓國發射的「寰宇號」火箭,右圖則為美國NASA 10月用擎天神五號火箭發射的「露西號」小行星代探測船。 圖/歐新社

 圖/路透社
圖/路透社

要知道,太空科技從來都是軍民兩用,不只可培養以情報為基礎的尖端產業,更是保障國家安全的重要戰略部分。對首爾來說,太空計劃當然是為經濟和安全,韓國需要衛星監測半島北部的導彈發射,最好的方式是國造而不依賴他國。

從冷戰迄今,隨著朝鮮導彈威脅不斷上升,美國也逐步削減對韓國遠程投射能力的限制。1997年華府同意韓國開發最大射程為300公里的彈道導彈,2012年擴大到800公里,2020年允許韓國開發固體推進劑火箭,2021年美韓更宣布廢除《導彈射程指南》認可韓國自主部署遠程導彈以嚇阻朝鮮。

除了導彈,首爾也將衛星系統列為重點發展目標。文在寅政府在2018年宣布打造「韓國定位系統」(KPS),預計斥資33億美元,到2035年陸續將8枚衛星送入軌道。目的是在發生國家安全緊急情況,而無法獲得外國衛星定軌、定速與定時(PNT)能力時,維持自主;未來更可提供自動駕駛汽車等需要精確位置的商用服務。

換言之,當KPS建構完成,能夠提供比現有美國GPS更先進的「厘米級服務」。但這不是指韓國會放棄使用GPS,KPS可說是美國GPS的重要補充,不管是設計訊號或頻段,都必須和GPS兼容,以免互相干擾。

此外,韓國防衛事業廳(DAPA)也將啟動幾個大型計畫,在未來10年內投資136億美元,加強太空防禦能力。其中包括建造一個基於微型衛星群的監測系統,有助於提高預警能力並快速監測挑釁跡象,還將為軍用衛星開發新型地球觀測和紅外線成像雷達(SAR)及其關鍵零件等配備。

人人都想發展宇宙工業,但天價的成本、技術門檻與失敗風險,卻不是每個國家都有膽承擔...
人人都想發展宇宙工業,但天價的成本、技術門檻與失敗風險,卻不是每個國家都有膽承擔。圖為2021年9月,美國私人企業「螢火蟲太空」的Alphac火箭升空失敗爆炸。 圖/路透社

2019年金正恩視察北韓新型的多用途導彈發射車。 圖/美聯社
2019年金正恩視察北韓新型的多用途導彈發射車。 圖/美聯社

2021年3月,文在寅總統在羅老宇宙中心視察「寰宇號」火箭的第一階段推進器測試。...
2021年3月,文在寅總統在羅老宇宙中心視察「寰宇號」火箭的第一階段推進器測試。 圖/歐新社

華府之所以會在此時放手讓韓國發展太空技術,一方面是為了滿足韓國自衛需求、增大美韓聯盟的共同作戰能力。韓國空軍和美國太空部隊簽署諒解備忘錄,兩國同意加強太空態勢感知(SSA)能力——也就是探測星際物質的技術——韓國正在打造自己的SSA基礎建設,美國是不可或缺的「太空安全合作夥伴」。

另一方面,美國也將韓國當作未來星際探索的有利幫手。就在今年,韓國簽署《阿提米絲協議》成為NASA的第10個夥伴,也等於加入以美國為首的星際治理體系。其實早在協議前,美國NASA就和KARI合作,協助其打造月球軌道器,稱為韓國「探路者」(KPLO),雙方關係極為密切。

NASA為KPLO提供了名為「ShadowCam」的先進相機,用於觀察月球永久陰影區域。KPLO原本預計要在2020年搭乘SpaceX的獵鷹9號火箭升空,但因KARI技術問題,延遲到2022年再啟動,也將成為韓國登月計畫的第一步。

無論是衛星或登月,自主發射火箭都是韓國開創太空產業的重中之重。像今年KARI製造的觀測衛星CAS500-1,仍需要倚靠俄國的聯盟號火箭升空,但當未來寰宇號試射成功,將成為國產衛星運載平台,除了滿足國內需求,更著眼於提供東南亞、拉丁美洲等偏向節省成本的衛星發射服務。

華府之所以會在此時放手讓韓國發展太空技術,一方面是為了滿足韓國自衛需求、增大美韓...
華府之所以會在此時放手讓韓國發展太空技術,一方面是為了滿足韓國自衛需求、增大美韓聯盟的共同作戰能力。 圖/韓國航空宇宙研究院

於此同時,KARI也選定了一批國家隊,作為私人企業參與太空事務的代表。像是由國有轉民營的韓國航空宇宙產業株式會社(KAI),現在致力於開發CAS500系列等衛星;10韓華集團(Hanwha)也是主力成員,韓華正進行收購英國衛星公司OneWeb股份,並和KARI共同研發衛星推進器等關鍵零件,本土化太空產業,顯示出韓企的雄心。

對韓國而言,太空產業是第四次工業革命中必不可少的一環。從6G網路、自動駕駛、無人機和擴增實境(AR)等技術,都可能要應用到衛星,像是文在寅政府就曾宣布,韓國將在2028年成為全球第一個推出商用6G通訊服務的國家,而這部份就得依靠衛星和地面網路連結才能辦到。

又如韓華集團投入衛星建設,目的在於打造韓國低軌道衛星通訊系統。通過衛星,韓華得以開發城市空中交通(UAM)服務,提供空中載客或物流,預計到2025年推出無人機計程車,這是韓國政府重點扶持的產業之一,13其他如現代企業等財閥也已積極投入。

最後,值得注意的是,由從近地軌道垃圾的漂流,到星球資源所有權等議題,21 世紀的太空競賽正催生一系列可能導致太空國家發生衝突的因子。作為星際初生之犢,韓國官方表示解決太空爭議最有效的方式,就是通過阿提米絲協議這類框架解決,外交可在激烈的太空競賽裡發揮作用。

作為星際初生之犢,韓國官方表示解決太空爭議最有效的方式,就是通過阿提米絲協議這類...
作為星際初生之犢,韓國官方表示解決太空爭議最有效的方式,就是通過阿提米絲協議這類框架解決,即外交可在激烈的太空競賽裡發揮作用。《勝利號》為韓國首部太空電影,講述太空冒險的故事。 圖/《勝利號》

中國自然也沒有缺席太空競賽。圖為2021年10月15日,三位中國航天員在神舟十三...
中國自然也沒有缺席太空競賽。圖為2021年10月15日,三位中國航天員在神舟十三號飛船發射前揮手致意。此飛船升空後,預計將首次在軌駐留六個月。 圖/新華社

由於《阿提米斯協議》規定,會員國承諾要規劃處理軌道上的碎片——這裡主要指的是失效的火箭、衛星,及其碰撞後的殘餘物體——可以說是全球空間治理中的關鍵議題之一。

處理星際垃圾的方式被稱為主動碎片清除(ADR)技術,目前ADR有很多概念,最為人熟知的可能是韓國電影中收星際垃圾的「勝利號」(승리호)。

但勝利號仍屬於科學幻想,目前比較可能的ADR是用地面導彈擊毀太空衛星,這雖然會摧毀大型目標,但也會製造小型垃圾而受爭議,還有以雷射移動碎片等技術,仍在研發中尚未成熟。以導彈摧毀衛星的方式又被稱為反衛星(ASAT)武器,這就凸顯出ADR的雙用性質,再加上各國各懷鬼胎,更無法簡單區分民用或非軍用。

像是最近中國與印度紛紛展示其ASAT能力,就受到外界批評。如果大國用清除垃圾為名,部署ADR 在軌道上,隨時都可出其不意地發動攻擊,癱瘓對手的衛星檢測與導航等功能。在此前提下,未來韓國如果配合美國提出自己的ADR,極有可能遭到中國強烈反對,薩德系統便是最好例證,該如何在太空中處理對中關係,將是另一個艱難的問題。

目前,各方包括各個產業、組織甚至個人都加入這一場逐漸白熱化的太空競賽。圖為202...
目前,各方包括各個產業、組織甚至個人都加入這一場逐漸白熱化的太空競賽。圖為2021年9月,Elon Musk領導的SpaceX打造的火箭搭載4位普通公民升空。 圖/美聯社 SpaceX Falcon 9


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