来源:中国航天

葛平¹ 姜亦宸² 刘文钺¹ 许祯² 刘双良² 张天馨¹

(1.探月与航天工程中心;2.深空探测实验室)

摘   要:2025年,全球深空探测事业在任务实施、科学发现、商业发展等多方面迈入深耕细作、多点突破的新发展阶段。中国“天问”二号成功开启小行星采样返回之旅,“嫦娥”六号样品研究成果为人类揭示月球背面的演化历史。美国稳步推进“阿尔忒弥斯”2任务筹备;“欧几里得”望远镜发布高分辨率宇宙地图,推动暗物质与暗能量研究取得里程碑式进展。商业航天方面,萤火虫航天公司“蓝色幽灵”1成为首个完全成功的商业月球探测任务;太空探索技术公司(SpaceX)“超重-星舰”与蓝源公司“新格伦”火箭成功实现可重复使用运载火箭技术突破,成为商业航天发展的标志性进展。国际合作方面,依托多层级任务联动协作,各国共建共享的深空探测发展生态正在加速成型,为构建开放包容、可持续的外空治理体系提供实践范式与制度基石。本文对2025年深空探测领域在任务进展、科学发现、商业航天、政策规划等进展进行归纳总结;在此基础上,对未来深空探测的发展重点和趋势进行了展望。

关键词:

深空探测;任务进展;科学发现;商业航天;政策规划

2025年,全球深空探测领域发射或实施多项标志性任务,其中包括中国的“天问”二号小行星探测采样返回任务、美国的“蓝色幽灵”1号商业月球着陆任务以及EscaPADE火星空间环境探测任务。此外,众多在轨深空探测任务持续取得突破性进展,“天问”一号实现我国航天器对星际天体的首次观测,美国“毅力”火星车在火星样本中发现潜在远古生物特征,持续释放科学探测价值。可重复使用火箭技术实现跨越式突破,有望大幅降低深空探测任务成本;商业航天在深空探测领域取得里程碑式进展,技术创新与商业模式的融合持续提速,推动深空探测向产业化、规模化方向深度发展,为深空探测领域科学、技术、工程的协同突破注入全新动能。

一、

深空探测任务及试验进展 

(一)月球探测1.“蓝色幽灵”1成为全球首个完全成功的商业月球探测任务

美国萤火虫公司的“蓝色幽灵”1着陆器于2025年1月15日发射,并于3月2日成功着陆于月球正面危海盆地东北部,成为全球首个完全成功的商业月球软着陆任务。任务期间,“蓝色幽灵”1传回了多幅月表图像与科学数据并按预期在月面工作了约两周,直至3月16日因月夜导致太阳能电力耗尽而结束运行。该任务成功验证了月球GPS导航、尘埃防护等多项关键技术,为后续低成本商业探月与月球资源开发利用提供了重要实践基础。

图1 “蓝色幽灵”1着陆器在月面的影子

2.“雅典娜”提前结束任务

美国直觉机器公司的“雅典娜”着陆器于2025年2月26日发射,3月6日在月球南极区域着陆过程中发生侧翻,这致使太阳电池板无法有效对准太阳,“雅典娜”最终因电力耗尽而提前结束任务。同日搭乘“猎鹰”9火箭发射的“月球先锋”探测器原计划执行美国国家航空航天局(NASA)小型创新月球探测计划的科学任务,却在发射两天后与地面失去联系,最终因姿态失控、太阳电池翼无法充电,于2025年9月被宣布任务终止。这一系列失利对美国重返月球的战略部署造成一定影响。

3.日本“坚韧”着陆失败,再次凸显月球着陆高难度

日本iSpace公司的“坚韧”着陆器于2025年1月15日发射,6月5日尝试在月球近侧冷海区域着陆时,因激光测距仪在最终下降阶段未能有效获取月面距离数据而坠毁。这是iSpace的探测器在两年内第二次着陆失败,其“白兔-R”着陆器也在2023年4月因类似情况失联。

4.“阿尔忒弥斯”计划持续推进但进度落后,面临再推迟风险

2025年“阿尔忒弥斯”计划持续推进任务实施。“阿尔忒弥斯”2任务于2025年10月开展“猎户座”飞船与“太空发射系统”(SLS)火箭的对接测试,并于12月完成乘组的首次全流程任务演练,任务计划最早于2026年2月发射,届时将搭载4名航天员(3名美国航天员和1名加拿大航天员)开展为期10天的绕月飞行,验证飞船系统、生命支持功能及深空操作程序。此外,欧空局(ESA)负责研制的月球“门户”空间站居住与后勤前哨舱也于2025年4月抵达美国开展装配测试,保障后续任务实施。

然而,该计划仍存在进度延后可能。太空探索技术公司(SpaceX)为“阿尔忒弥斯”3研制的“载人着陆系统”(HLS)研发进度滞后,时任NASA代理局长肖恩•达菲于10月20日宣布向蓝源公司等商业航天企业开放HLS合同竞标,试图通过引入竞争推动载人登月任务进度。

5.我国月球探测任务稳步推进,计划开展月球资源利用试验

我国探月工程四期“嫦娥”七号、八号任务正在稳步有序推进实施。截至2025年12月,“嫦娥”七号任务进展顺利,已进入正样研制阶段,计划2026年发射。

“嫦娥”七号任务将开展月球南极环境及资源勘察、复杂地形高精度定点软着陆、月面飞跃与着陆、多节点器间通信、月球南极水冰原位探测实验等关键技术验证。“嫦娥”八号任务作为国际月球科研站先导任务,将联合“嫦娥”七号共同构建月球科研站基本型。期间,将突破大承载通用月面着陆平台、多器协同作业、月面通信组网、智能化综合指挥控制中枢等一系列月球科研站建设与运行关键技术,开展月面多器联合探测、科学实验和技术试验,初步形成科研站建造与自主运行、综合科学探测与实验、原位资源利用等能力,为开展更大规模的月球探测与开发利用活动奠定基础。

作为国际月球科研站先导任务,“嫦娥”七号、“嫦娥”八号任务计划搭载来自18个国家和地区、2个国际组织的16个项目,其合作范围、合作数量和合作层次均创我国航天领域历史新高,并形成了“以任务带合作、以合作塑规则、以规则拓发展”的创新模式,将为后续继续深化拓展国际月球科研站建设奠定坚实基础。

此外,我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划2030年前实现中国人首次登陆月球,完成登、巡、采、研、回等多重任务,形成独立自主的载人月球探测能力,推动载人航天技术实现由近地走向深空的跨越式发展。

(二)行星与小行星探测1.我国“天问”二号任务发射圆满成功,开启小行星探测与采样返回之旅

2025年5月29日,我国在西昌卫星发射中心用“长征”三号B遥110运载火箭成功将行星探测工程“天问”二号探测器发射升空。

图2 “天问”二号任务示意图

“天问”二号任务将通过一次发射实现小行星2016HO3的伴飞探测与采样返回,并开展主带彗星311P的伴飞探测,该任务以采集小行星2016HO3样品并返回地球作为成功标志。“天问”二号任务工程目标是:(1)突破弱引力天体表面取样、高精度相对自主导航与控制、小推力转移轨道设计等一系列关键技术;(2)为小行星起源及演化等前沿科学研究提供探测数据和珍贵样品。科学目标则聚焦于测定小行星和主带彗星的多项物理参数,包括:(1)测定小行星和主带彗星的轨道参数、自转参数、形状大小、热辐射特性等物理参数,开展轨道动力学研究;(2)开展小行星和主带彗星的形貌、物质组分、内部结构及可能的喷发物等研究;(3)开展样品的实验室分析研究,测定样品物理性质、化学与矿物成分、同位素组成和结构构造,开展小行星和太阳系早期的形成与演化研究。

2.美国EscaPADE火星探测任务成功发射

2025年11月13日,NASA“逃逸与等离子体加速动力学探测器”(EscaPADE)任务搭乘蓝源公司“新格伦”运载火箭发射。EscaPADE由Blue和Gold两个深空探测器组成,旨在揭示火星独特的混合磁层奥秘;通过研究太阳风的动量和能量如何在火星磁层中传递进而驱动离子逃逸和溅射的现象,了解火星气候演化的过程。

该任务采用了一种全新的轨道:将首先在日地拉格朗日L2点驻留约1年,待火星发射窗口开启时返回地球实施借力加速,随后进入霍曼转移轨道飞向火星。此飞行轨迹在航天史上尚属首次。

3.“露西”再次飞越小行星,为木星特洛伊小行星探测做准备

2025年4月20日,NASA“露西”探测器完成第二次小行星飞越,以约48000km/h的速度从距离“唐纳德约翰逊”小行星表面约960km处飞越,成功捕获并传回这颗小行星的首批特写图像。此次飞越不仅初步确认了该小行星的预估尺寸,也验证了探测器多仪器协同与高速数据采集能力,为2027年开启木星特洛伊小行星群核心探测任务奠定基础。

4.美国火星取样返回任务面临被取消

由NASA主导、ESA参与的火星样本返回(MSR)任务在2025年出现重大任务转折。原任务因时间、资金成本失控陷入停滞,2025年1月,NASA宣布将在未来1年半内研究两种新架构可行性,一是通过“空中起重机”运送样品回收着陆器;二是通过商业公司开发“重型着陆器”。这意味着NASA与ESA规划的多任务协同回收方案基本作废。5月,白宫2026财年预算提案直接将该项目取消;在后续的火星生命证据简报会等会议上,NASA也对MSR进展只字未提,任务停摆态势已不可逆。另一方面,洛马公司于2025年7月提出的低成本替代方案也始终未获明确推进信号。整体而言,MSR项目面临预算失控、官方取消、替代方案乏力等多种困境,已提前反映出任务终止的必然性,表明深空探测任务成本与目标平衡的普遍挑战。

5.我国计划实施“天问”三号火星取样返回任务

“天问”三号任务围绕地外生命存在与否等重大科学问题,计划于2028年前后实施2次发射任务,突破火面取样封装、起飞上升、环火交会、样品捕获与转移、行星保护等关键技术,于2031年前后实现约500g火星样品返回地球。任务以探寻火星潜在生命痕迹,探研火星地质和内部结构特征,探查火星大气循环与逃逸过程为目标,有望使我国成为世界上第一个实现火星取样返回的国家,并有望在火星生命痕迹探寻等前沿科学问题上取得突破。

(三)小行星防御1.2024 YR4小行星观测:从高风险预警到威胁排除

2024 YR4是智利阿特拉斯(ATLAS)系统于2024年底发现的近地小行星,在2025年被各国持续观测。2025年1月初,该小行星因2032年撞击地球概率持续攀升,引发国际天文学重点关注。2月,2024 YR4撞击地球概率一度飙升至3.1%,联合国同步启动《行星安全协议》,全球20余家天文台开展联合监测。随着观测数据累积,该小行星撞击地球概率持续下降至0.0000081%,基本排除地球撞击风险,而撞击月球的概率则调整为4.3%。该事件实现了全球多家机构地面空间设施互补与观测协同,构建了完整的观测数据链,为近地小行星防御体系提供了实践经验。

2.星际彗星3I/阿特拉斯的全球协同观测

2025年7月1日,智利阿特拉斯系统观测到了一个正在以超逃逸速度飞掠内太阳系的星际天体,并命名为3I/阿特拉斯。该天体是继2017年的“奥陌陌”和2019年的“2I/鲍里索夫”彗星后,第三个被观测并确认来自太阳系外的天体。该天体也引发部分学者对于潜在外空威胁的讨论,有观点提出需警惕其与太阳系内天体碰撞及物质逸散可能带来的空间环境扰动风险。之后,西班牙泰德天文台、“詹姆斯•韦伯”太空望远镜(JWST)、双子座北天文台等开展协同观测,捕捉到彗尾演变与喷流结构,明确该天体慧发以二氧化碳为主导。我国“天问”一号环绕器也贡献了关键观测数据:环绕器克服目标距离遥远、相对运动速度高、亮度极暗等难题,通过高分辨率相机长曝光策略成功捕捉到该天体影像,这也是我国航天器首次实现对星际天体的观测。NASA“欧罗巴快船”、ESA“木星冰月”(JUICE)等探测器实施视角互补观测,完成彗尾三维重建,结合多波段观测数据彻底排除了其碰撞地球及扰动太阳系内空间环境威胁的可能性。

各机构设施的全年接力观测为厘清该彗星的关键特性及轨道规律构建了完整清晰的数据序列,为星际天体探测提供了全新技术范式。

(四)太空发射1.“超重-星舰”V2实现超重助推器回收及重复使用

2025年10月14日,SpaceX进行了“超重-星舰”火箭第11次轨道级综合飞行试验,实现第二代“超重-星舰”完美收官,向完全可重复使用和载人登火任务迈出坚实的一步。飞行过程共持续66min,成功完成多项测试目标:“超重”助推器B15-2按计划与“星舰”飞船S38分离并成功执行关键减速与姿控操作,最终完成受控溅落。B15-2助推器曾执行“超重-星舰”第8次试飞并成功被发射塔捕获,此次飞行前仅更换了33台猛禽发动机中的9台,成功实现复用并展示了“超重-星舰”的快速重复使用潜力,为未来的重复使用打下基础。“星舰”飞船S38成功部署8台“星链”卫星模拟器,顺利进入大气层开展再入大气动态倾斜机动测试,并精准着陆印度洋,为未来“星舰”飞船的捕获着陆和重复使用做准备。

2026年,SpaceX将启动第三代“超重-星舰”试飞。与前一代相比,第三代“超重-星舰”近地轨道有效载荷能力达100t,助推器总推力达到80807kN,有望实现地球轨道试飞并转向应用。第四代“超重-星舰”有望于2027年试飞,“星舰”飞船的“猛禽”发动机数量将由原来的6台增加至9台,“超重-星舰”总发动机数达到42台,总高度达142m,助推器总推力达到98067kN。此外,据SpaceX官网消息,该公司计划于2026年发射首个前往火星的“星舰”飞船,并于2028年启动月球货运,2030年起启动火星货运,月球、火星的货运价格为1亿美元/t。

2.“新格伦”火箭第二次发射实现助推器回收

2025年11月14日,美国蓝源公司实施“新格伦”火箭第二次发射任务,成功实现助推器海上着陆回收,并将NASA的EscaPADE双火星探测器成功送向太空。“新格伦”火箭助推器安装了7台由该公司自研的BE-4富氧分级燃烧循环液氧甲烷发动机。在发射升空约3min后,助推器成功与上面级分离并再入大气层进行着陆点火,最终在海上着陆平台甲板成功着陆,使蓝源公司成为继SpaceX后第二家掌握轨道级火箭回收技术的商业航天公司。

图3 星际天体阿特拉斯与“天问”一号火星环绕器相对位置示意图

“新格伦”火箭首飞于2025年1月16日,成功将“蓝环”载荷平台样品送入轨道,但助推器回收失败。随着“新格伦”火箭的成功发射与助推器的成功回收,蓝源公司计划于2026年初执行下一次发射任务,将该公司的“蓝月”Mark1无人月球着陆器送入太空,并可能沿用第二次发射任务使用的助推器。此外,该公司计划研发新型超重型运载火箭“新格伦”9x4,数字代表该火箭一级(助推器)的9台发动机及二级的4台发动机,两者较现有的7x2基础版各增加2台发动机,火箭高度将有望超越“土星”5火箭的110m高度,与SpaceX的“猎鹰”系列、“超重-星舰”火箭展开竞争。

二、

深空探测领域科学发现

(一)月球:揭开月球背面的秘密

2025年,科学家们对“嫦娥”六号玄武岩样本进行了全面分析,首次通过直接对比月球正面与背面样品成分特征对月球的形成与演化取得了一系列新认识。

研究发现,月球南极-艾特肯盆地月幔温度相对于正面更低(低约100℃)且更为干燥(每克月壤的含水量1~1.5μg),表明在月球岩浆洋(LMO)事件之后,南极-艾特肯盆地(SPA)撞击事件改造了月幔;首次对月球背面磁场强度进行了约束,填补了3Ga至2Ga之间月球磁场数据的空白,识别出了可能的碳质球粒陨石冲击产物;发现月背样品的太阳风损伤非晶环带生长速率显著高于近侧样品,支持了地球磁层对月球近侧太阳风辐照具有长期屏蔽作用的观点;首次在月背中发现天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳及其更为明显的碳结构缺陷特征。这些研究成果证实了月球背面的演化与面向地球的一面截然不同,对于人类理解月球内部成分不对称性、热历史与挥发分传输历史、表面环境演化等提供了关键基础。

图4 月球正面和背面在磁异常分布(a)、玄武岩单元月幔潜能温度(b)和月幔水丰度与年龄(c)的比较

(二)火星:潜在生命探测与宜居性演化新突破

2025年,火星科学发现在潜在生命证据、内部结构与水资源、火星表面与空间环境相互作用等方面均取得新突破。

潜在生命证据方面,“好奇”火星车在泥岩样本中检测到具有明显偶/奇碳偏好的长链烷烃类有机分子,这一同位素特征在地球上通常与生物过程相关;同时,“毅力”在杰泽罗撞击坑岩石中发现有机分子及与微生物活动密切相关的磷铁矿和硫铁矿组合。尽管这些信号的生命属性还需样品返回地球后进一步验证,仍被认为是目前火星表面最具潜在生物标志意义的观测结果。

内部结构与水资源研究方面,科学家基于“洞察”火星车的地震数据,识别出火星壳上部5.4~8km深度存在显著横波低速层,被解释为一个可能的高孔隙度液态水储层,其估算水量可有效填补火星水循环中长期存在的“缺失水量”问题;同时,首次确认火星拥有半径约600km的固态内核,修正了此前关于火星核心完全液态的认识,为火星宜居性演化历史及早期磁场消失机制提供了新的约束。

火星表面与空间环境相互作用方面,“祝融”火星车雷达数据显示乌托邦平原地下10~35m处存在与地球海岸沙滩沉积物一致的沉积剖面,给出了火星北半球曾长期稳定存在远古海洋的最有力证据;基于“天问”一号和NASA的“火星大气与挥发物演化任务”(MAVEN)的联合观测,研究人员首次揭示了火星弓激波在弱太阳风扰动下的分钟级、大空间尺度快速振荡特征,深化了对太阳风与非磁化行星空间环境耦合过程的理解;此外,“毅力”火星车的音频数据首次直接证实火星尘暴中存在放电现象,揭示了火星静电活动的高频特征及其对有机物稳定性、甲烷快速消失及尘埃输运和气候调控的潜在影响。

这些研究成果推进了人类对火星宜居性演化、内部结构和空间环境耦合过程的认识,为后续生命探测提供了重要的科学基础。

图5 火星固态内核(a)、液态水储存模型(b)与表层有机碳(c)探测结果

(三)小行星:太阳系及生命起源演化研究新进展

2025年,小天体探测在生命前体物质来源、太阳系天体形成、演化与外来天体研究方面取得多项进展。

随“奥里西斯-REx”(OSIRIS-REx)返回的贝努小行星样本中同时发现了磷酸盐、构成DNA和RNA的5类核碱基、生命必需糖类及年龄超过太阳的星尘,直接支持了生命关键分子可由小天体输送至早期地球的观点,并为“RNA世界”假说提供了新的实物证据;同时,样本中氨基酸呈现非生物性比例结构,表明虽然生命所需的复杂成分可能起源于深空,但其所需的特定选择过程很可能只发生在与行星撞击之后。在太阳系天体形成与演化研究方面,维拉•鲁宾天文台发布首批观测成果,一次性发现并确认数千颗小行星和外太阳系天体,显著提升了太阳系小天体的统计认知。

(四)太阳:太阳极区直观成像与空间天气研究新里程碑

2025年,“帕克”太阳探测器在创纪录的近距离飞掠太阳过程中(约610万千米),获取了迄今分辨率最高的太阳日冕图像与视频资料,首次以直接观测方式呈现了太阳南极区域的真实形态,并清晰记录了日冕物质抛射和高速太阳风的精细结构。这些观测结果将有助于人类改进空间天气预报方法,更准确地预报地球磁层中的地磁暴,进而保护卫星、电网等人类社会赖以生存的关键基础设施。

(五)天文学:太阳系内外观测新发现

2025年是太空望远镜成果丰硕的一年,“詹姆斯•韦伯”太空望远镜(JWST)、“欧几里得”太空望远镜(Euclid)和“哈勃”太空望远镜(HST)等核心设备,在早期宇宙研究、系外行星探测以及太阳系内天体精细测量等方面持续产出突破性发现。

JWST通过其强大的红外观测能力,在系外行星K2-18b的大气中首次确认了甲烷、二氧化碳以及潜在生物标志物二甲基硫和二甲基二硫等含硫有机物的存在,被誉为“迄今为止太阳系外存在生物活动的最有力证据”。此外,JWST还成功捕捉到距离宇宙大爆炸仅7.3亿年的最古老超新星光芒(伽马射线暴),并发现了天王星的第二十九颗隐藏卫星,极大地深化了人类对宇宙起源和太阳系外围天体的认知。

Euclid望远镜发布了首批巡天数据,仅通过对3个深场区域的初步扫描,就揭示了超过2600万个星系的奥秘,包括大量星系团、活动星系核和瞬变现象,这些数据给出了迄今为止最大、最精确的宇宙地图,为研究宇宙剪切(即引力透镜效应)和红移校准提供了丰富素材,也为未来更精确地测量暗能量对宇宙加速膨胀的影响,以及了解暗物质在大尺度结构中的分布提供了关键基础。

图6 Euclid望远镜公布的首批数据图像

HST望远镜在凭借其长期监测和高精度紫外观测优势,持续产出关键科学成果。通过联合“甚大望远镜”(VLT),发现了迄今为止质量最大的黑洞(太阳质量360亿倍);通过与JWST的图像数据相结合,首次在海王星上拍摄到了极光;基于对天王星极光的长期观测数据(跨越十多年),将天王星的自转速率测量精度提升了近千倍(自转周期为17h14min52s),解决了长期以来坐标系统失准的问题,为未来对天王星磁场结构和内部组成的研究提供了关键参考。

三、

深空探测商业航天发展

(一)商业航天力量推动传统深空领域稳步发展

近年来,国外商业航天公司已成为深空探测领域的关键力量,在月球、火星探测领域稳步发展,并在重型运载、可重复使用火箭方面持续突破。萤火虫航天公司“蓝色幽灵”1搭载10台NASA的载荷成功实现月球危海区域着陆;直觉机器公司“雅典娜”和iSpace公司“坚韧”虽未能圆满实现月球着陆,但为后续任务积累宝贵经验,持续推进商业月球探测技术迭代。在火星探测领域,火箭实验室承担双火星探测器EscaPADE的研制工作,开启了商业航天参与火星科学探测的新篇章。这不仅是商业公司首次独立完成火星轨道探测器的全流程研制,更开创了低成本深空探测新模式。

运载能力的提升则是商业深空探测的重要基础,SpaceX与蓝色起源公司的技术突破尤其关键。SpaceX“超重-星舰”通过多次试飞实现“超重”助推器复用及受控溅落、13台发动机同步点火着陆、“星舰”飞船动态倾斜机动等核心技术迭代,持续推进重型运载的可重复使用能力升级。蓝色起源“新格伦”成功实现一级助推器海上回收,成为全球第二款轨道级垂直回收火箭,有望与SpaceX竞争,进一步降低航天发射成本,推动深空探测向高频次、规模化发展。

(二)新型商业公司开辟深空探索新赛道

在传统深空探测领域稳步推进的同时,商业航天的探索边界持续拓宽,近年来涌现了一批新型商业航天公司。其中,Interlune聚焦月球水冰资源勘探、原位资源利用技术研发,于2025年5月7日与Maybell Quantum量子科技公司和美国能源部签署合同,计划发射小型氦-3探测与提取装置,从月球采集氦-3,旨在为未来月球基地建设提供资源保障;AstroForge则将目光投向近地小行星资源勘探与开采,于2025年2月27日随“雅典娜”一同发射Odin小行星探测器,拟对近地小行星2022OB5进行飞掠探测,为后续面向同一目标的稀有金属资源商业化开发任务提供评估依据,但随后宣布任务失败。

Lonestar则另辟蹊径,专注深空商业数据服务领域。Lonestar研制的“自由”微型月球数据中心作为“雅典娜”的搭载载荷成功登陆月球。该数据中心包含8TB固态硬盘、CPU、环境适配硬件等,可耐受月球极端温差与辐射环境,已在前往月球的飞行过程中完成文件上传、下载、数据加密等操作。未来该公司还计划进一步拓展月球数据业务,开发运行于地月L1点的PB级存储航天器,利用太阳能供电优势提供离地数据容灾备份服务。

这些商业航天企业跳出了传统的月球、火星探测框架,以深空资源开发、太空数据服务等前沿需求为导向,开辟了商业航天发展的新赛道,为全球深空探测注入全新活力。

四、

深空探测政策规划

(一)中国:倡导深空国际合作,并推动商业航天高质量发展

我国积极倡导深空探测国际合作。2025年9月1日,习近平主席在“上海合作组织+”会议上发表讲话时表示:“请有条件的国家参与国际月球科研站建设”。我国国际月球科研站持续践行“共商、共建、共享”原则,目前已与俄罗斯、埃及、泰国等17个国家(国际组织),以及国际月球天文台协会、法国洛林大学、意大利国家核物理研究所等68个国际科研机构建立合作机制,着力构建开放包容、互利共赢国际大科学工程合作体系,为共同建设国际月球科研站、开展科学探测和资源开发利用奠定坚实基础。

此外,我国大力推动商业航天高质量发展。国家航天局成立商业航天司,并于2025年11月25日发布《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》,明确将商业航天全面纳入国家航天发展总体布局,提出增强创新创造动能、高效利用能力资源、推动产业发展壮大、做好行业管理服务、加强全链条安全监管等5方面22条重点举措,从而在2027年基本实现商业航天高质量发展的核心目标。这些举措能够推动商业力量成为深空探测领域的重要补充,助力国家形成“国家主导、国际协同、商业参与”的深空探测发展新格局。

(二)美国:锚定登月目标,商业航天与国际合作并行

美国持续强化深空探测战略布局。美国总统特朗普于2025年12月18日签署行政指令,要求在2028年前实现美国重返月球、2030年前建立永久月球前哨站初始设施并完成月面核反应堆研制的核心目标。作为美国月球探测计划的国际合作框架,《阿尔忒弥斯协定》在2025年新增7个签署国,使该协定签署国总数达到59个;另有拉脱维亚于2025年10月31日宣布加入《阿尔忒弥斯协定》,但受美国政府停摆影响尚未完成签署。

预算方面,白宫于2025年5月发布的NASA 2026财年预算提案拟从248亿美元削减至188亿美元,科学任务预算遭遇“腰斩”,预算资金向载人登月、登火倾斜,并强调通过商业航天力量支持月球探测系统研制与技术开发,但后续遭到国会两院反对。

对于商业航天的重视还体现在美国国防高级研究计划局(DARPA)的《月球十年》报告中。作为美国深空战略与商业航天扶持政策的重要配套举措,该研究报告明确了包括月面发电、通信导航、资源利用等在内的月球基础设施建设关键技术突破方向,并选定14家商业航天企业开展概念性研究,细化月球经济生态构建的技术路径与实施框架,助力商业航天企业深度参与月球基地建设全链条任务。

此外,美国愈发重视载人火星探测。2025年12月9日,美国科学院发布《载人火星探测科学战略》,明确了包括生命探寻、航天员环境影响评估、资源探测等11项核心科学目标,并提出了4套载人探火任务方案,为载人火星探测提供多元实施路径。该报告由跨学科专家团队历时1年编制完成,明确将样本返回定义为载人火星探测体系的刚性基础与必要环节,标志着美国科学界就载人火星探测科学探测达成共识,将为相关政策制定与任务实施提供重要的科学指引。

(三)俄罗斯:调整月球探测规划,优化深空探测布局

受航天技术发展进度、资金投入及国际局势等多重因素影响,俄罗斯再一次对月球探测计划进行时间与任务调整。原计划2027年开展的“月球”26轨道器任务被推迟至2028年,“月球”27-1月球南极着陆器和“月球”27-2月球北极着陆器任务从不早于2028年实施被分别调整至2029、2030年,其中,“月球”27-2从原先的备份任务转为主任务。此次调整旨在适配当前俄罗斯航天工业的发展现状,更好地对接国家深空探测长远战略需求。此外,俄罗斯将国际合作作为重要发展方向,与中国联合开展月球核能源设施建设尤为关键:双方于2025年5月8日签署月球核电站合作备忘录,明确了“由俄罗斯主导核反应堆设计,中方负责运输、基建及自动化部署”的建设策略。凭借经验积累、技术储备、探测合作与布局优化,俄罗斯力求在深空探测探索格局中占据关键位置与核心话语权。

(四)欧洲:明确未来战略重点,兼顾国际合作与自主发展

ESA通过2025年11月27日举办的部长级会议敲定未来3年深空探测战略重点,将土星生命探寻等列为科学探索重点方向之一,并对由NASA主导的MSR任务进行技术调整,将该任务中欧洲研制的地球返回轨道器(ERO)调整为ZefERO欧洲独立火星探测任务,兼具科学研究与通信中继功能;拟深化与加拿大、日本、韩国、澳大利亚等国的全球合作伙伴关系,拓展深空探测合作维度。此外,欧洲着力提升航天工业独立自主能力,重点推进可重复使用火箭、深空探测等核心装备的自主研发,致力于在2030年代初具备可重复使用火箭运营能力,自主研发的“阿尔戈”月球着陆器计划于2030年发射,旨在减少对外部技术的依赖,夯实欧洲在全球深空探测领域的核心竞争力。

(五)印度:梯次推进“月船”系列任务,为2040年实现载人登月做准备

在2025年8月23日印度国家航天日上,印度空间研究组织(ISRO)明确了“月船”6、7、8探测任务规划,从而确保2040年实现载人登月。印度已规划2027年实施“月船”4月球采样返回任务,当前该任务航天器整体构型已正式确定、关键系统设计工作已全部完成,正在转向总装测试阶段;“月船”5将与日本共同实施,由ISRO研制着陆器、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)研制月球车,联合开展月球南极水冰资源勘察与技术演示验证。此次规划的“月船”6、7、8任务与前序任务不同,其重点将从月面探索转向载人登月关键基础设施建设,包括月球导航、通信中继等,从而满足印度在2040年成功实现载人登月的目标需求。

(六)韩国:加大航天预算投入,聚焦月球基地建设与采矿技术发展

自2024年韩国航空航天局(KASA)成立以来,韩国航天产业发展进入加速阶段,2026年度预算突破1万亿韩元(约合人民币4.7亿元)大关,明确将深空探测列为6大核心航天发展领域之一,重点推进月球着陆、巡视、资源利用技术发展,从而实现该国在2045年前建立月球基地和月球经济产业链的长期目标。为此,韩国计划将该国前矿业城市太白市改造成国家月球资源探索试验场,从而验证月球资源开采技术可行性与安全性。此外,KASA大幅增加了支持新技术开发及初创公司发展的预算,拟通过鼓励私营部门创新能力发展尽早掌握可重复使用运载火箭等颠覆性技术,将航天产业培育成国家战略性支柱产业。

五、

深空探测发展重点与趋势

(一)多国家参与,协同构建全球深空探测新格局

2025年,深空探测领域多国家参与的特征愈发明显,全球航天力量通过机制共建、任务共研、资源共享等多元形式,构建协同联动的深空探测新格局,形成了“多国协同、广泛参与”多层次、多主体合作生态。

中国牵头成立国际深空探测学会,通过“嫦娥”八号、“天问”三号等任务向全球开放合作资源,为世界各国提供参与深空探测任务研究的宝贵契机;美国主导的“阿尔忒弥斯”计划协定持续扩容,欧洲、日本等国深度参与月球载人等任务。这种涵盖不同发展水平国家、兼顾框架协作与任务落地的多元协作模式,本质上是国际深空探测领域对“人类命运共同体”的共识体现。开展深空探测国际合作不仅能够整合全球前沿、优势资源,提升探测效率与成果产出,更能为建设月球基地、开展地外天体长期驻留等重大工程任务奠定合作基础,推动人类深空探测事业向可持续发展方向迈进。

(二)新技术突破,筑牢深空探测发展根基

2025年深空探测领域技术突破呈现多点迸发、协同赋能的鲜明特点,通信、原位资源利用、人工智能等关键技术领域的突破创新大幅提升了深空探测的精度、效率与可持续性,为人类向更遥远的宇宙探索筑牢技术根基。

通信技术实现深空跨越。NASA的DSOC项目构建了3.5亿千米外的双向稳定激光通信链路,1亿像素照片火-地4h传输完毕,相较传统射频通信方式实现传输速率大幅提升。

运载技术持续迭代突破。SpaceX“超重-星舰”成功实现助推器复用及受控溅落,蓝源公司“新格伦”火箭也成功实现第一级助推器海上回收,打破可重复使用火箭技术垄断;我国研制的大推力磁等离子体发动机完成国内首次全系统高功率可靠启动与稳定工作,有效注入功率超100kW,为深空探测、行星间货物运输提供核心技术支持,“长征”十二号A重复使用运载火箭完成发射入轨试验,为后续提升进入空间能力积累经验。

原位资源利用技术迈向实用化阶段。国际上,NASA通过开展“月球至火星行星自主建造技术”项目、“3D打印栖息地”挑战赛等,与企业和学术机构合作研发基于月球、火星风化层土壤的大型机器人3D打印等原位资源利用技术,探索月球、火星栖息地等基础设施的可持续建造。其中,美国ICON公司研发的高功率激光熔融技术可使月壤凝固形成类陶瓷结构,从而作为建筑材料建造耐腐蚀、抗辐射的月面设施。我国也于2025年研制1台“月壤打砖机”原理样机,采用太阳能熔融技术,通过月壤原位3D打印实现月壤成型制造,为后续“嫦娥”八号开展资源开发技术验证与月面基础设施建设奠定基础。

在轨自主技术拓展探测边界。“天问”一号环绕器成功观测到比火面暗1万~10万倍的小天体3I/阿特拉斯,将原本适配明亮火面的高分辨率相机能力发挥到极限。

人工智能赋能火星探测。NASA推出专注于服务火星探测任务的AstroAgents AI系统,能够分析火星样本质谱数据、识别可能指示生命存在的有机分子与化学线索,辅助判断样本中是否存在过去或现在的生命痕迹,为火星生命探测这一核心科学主题提供智能科研支持。

深空探测领域技术突破覆盖深空探测领域全链条关键环节,不仅破解了极端环境适配、长距离保障、原位资源利用等核心难题,更构建起“效能提升、成本优化”的发展逻辑。深空探测关键技术的持续迭代与融合,将进一步形成高效、自主可控、可持续的深空探测技术体系,大幅拓展人类探索宇宙的边界,为月球长期驻留、火星基地建设乃至更远的深空探测提供全方位技术保障,推动深空探测事业迈向规模化、可持续的全新发展阶段。

(三)多维度聚焦,核心主题与前沿手段助力深空科学认知突破

国际深空探测的科学重点正高度聚焦于起源、演化与宜居性三大核心主题,目前的科学前沿主要集中在:通过月球和火星的采样返回及原位分析,揭示地月系统演化及火星古环境与生命信号;针对木星系及其冰卫星(如木卫二、木卫三)开展探测,探寻冰下海洋及潜在的宜居环境;利用空间望远镜探索暗物质、暗能量及系外宜居行星,以理解宇宙的极端物理规律和起源;以及通过对小行星和彗星的探测,研究太阳系的原始物质和早期历史。

随着探测对象的增多及探测手段的日益丰富,行星科学领域科学研究正越来越依赖于高精度实验室分析与原位精细探测等前沿技术手段的结合,即通过采样返回任务(如火星、月球、小行星)在地面实验室进行详细的元素和同位素分析达到在轨探测无法实现的科学精度。天体物理与空间物理领域,发展趋势表现为利用深空环境作为“极端物理实验室”,致力于通过多信使天文学(引力波、电磁波、粒子协同观测)探索宇宙的本质规律。此外,比较行星学成为重要趋势,科学家们正致力于将地球、火星、金星视为一个系统进行对比研究,揭示行星宜居环境演变的分歧点,从而理解地球宜居性的独特性及太阳活动对行星系统的长时程影响。

从更宏观的维度看,深空科学的发展不仅重塑着人类对宇宙的认知边界,更是衡量国家科技发展实力的核心领域。其研究成果既为解答“生命从何而来”“人类是否孤独”等宏大命题提供依据,也推动行星科学、天体物理学等学科实现理论体系迭代升级,构建面向太阳系及宇宙的全域研究架构。深空科学探索所牵引的高精度探测、极端环境适应等关键技术突破正在返向赋能材料科学、工业制造等领域的创新发展,为人类走向更远的深空奠定科学基础,从而支撑人类拓展生存空间、延续人类文明的伟大愿景目标。

(四)商业化推进,多元实践构建深空探测新生态

2025年作为国际深空探测领域的关键发展年,全球各国与商业力量的布局呈现出多点突破、协同推进的特点,既有蓝源公司、萤火虫航天等商业公司延续月球等传统深空探测核心发展方向,也催生了AstroForge、Lonestar等公司在太空资源开发、深空数据服务等新兴领域的尝试性探索。这种多领域的深度参与,不仅丰富了深空探测的任务类型,更通过市场化竞争大幅提升了技术迭代效率,降低了探索成本,为深空探测的规模化发展奠定了基础。

展望未来,商业航天在深空探测领域将呈现从“辅助配套”向“辅助与主导并重”升级,商业公司将不再局限于承担载荷研制、运输配套等服务,而是逐步主导月球基地建设、地外天体资源利用等任务,推动构建深空经济生态。此外,还将呈现从单点突破向体系化演进的趋势,商业航天将有望围绕深空探测可重复使用火箭、深空数据传输、深空资源利用全链条提升技术能力,从而构建涵盖探测器研发、发射运输、资源勘探、基地建设的完整产业链,并在深空制造、太空旅游等新业态构建可持续发展的商业模式,释放强大的产业带动效应,为人类迈向更远的深空持续注入动力。

我国商业航天当前虽然以地球轨道为主,但可以预见,我国深空探测领域未来也势必朝着引入商业航天发展,以创新与市场效率为驱动内核,形成国家队主导牵引、商业力量协同突破的全新发展范式。这一范式将有效整合国家战略定力与市场创新活力,通过降低成本、分散风险、加速技术迭代等形式,构建起更具竞争力与韧性的深空探测发展体系,提升国家深空经济整体竞争力,催生国家能力、私营企业与国际合作共同定义的新生态,重塑深空探测发展新格局。