遨遊太空，探索宇宙，是人類千百年來美好的願望。

火箭之父齊奧爾科夫斯基曾說過：「地球是人類的搖籃，但人不能永遠生活在搖籃裡。他們不斷地向外探尋著生存的空間，起初是小心翼翼地穿出大氣層，然後就是征服整個太陽系。」因此，自1957年世界上第一顆人造地球衛星進入太空以來，航太科技進步的腳步從沒有停止過。

航太科技是一門探索、開發和利用太空以及地球以外天體的綜合性科學技術。未來幾年在以下領域將會獲得許多讓人意想不到的新發展。

載人航太：雖然美國在1960年代末完成了載人登月的偉大壯舉，但近地軌道載人空間站仍是各國載人航太發展的重點。1993年由俄羅斯和美國主導組建的國際空間站（太空站），已經進駐過400多名太空人和7名太空遊客，取得了眾多的科學實驗成果，鑒於其重大價值和作用，國際空間站壽命計畫從2020年延長至2028年；中國、印度、日本也在努力建造近地軌道載人空間站，預計2020年左右就能夠發射。曾經輝煌一時的美國太空梭，由於其可靠性較低而且維護成本偏高，已於2011年7月全面停飛；為提高載人天地往返運輸系統的可靠性和運載能力，美國和俄羅斯加速了新型載人航天器的研製。

美國正在啟動乘員探索飛行器（CEV）研製計畫，它的主要特點是重約12噸，可乘載6～7名太空人，重複使用10次以上。俄羅斯則是展開「快船號」 載人航天器計畫，其主要特點是可重複使用25次，最多能載6名太空人，自動飛行長達10天～15天，它有飛船型和飛機型兩種返回方式。

深空探測：是在衛星應用和載人航太取得重大成就的基礎上，向更廣闊的太陽系空間進行的探索。21世紀的五個重點領域為月球探測、火星探測、水星與金星的探測、巨行星及其衛星的探測和小行星與彗星的探測。自2003年以來，美國已經先後將機遇號、勇氣號、鳳凰號和好奇號四輛火星探測車送上火星；2014年美國公布了登陸火星計畫細節，預計於2030年代將人類送上火星。

各國火星探測計畫也陸續曝光。印度政府9月24日宣布，其首枚火星探測器已到達環繞火星的飛行軌道，歐洲、日本也將於2016～2020年陸續發射火星探測器。預計未來幾年世界將迎來火星探測的高峰。

衛星導航：衛星導航系統將進入一個新的階段，其主要特點是：四大系統(GPS/GLONASS/Galileo/北斗) 近百顆導航衛星同時並存、互相相容；用戶要根據各個導航衛星系統的不同特點和優勢，針對自己所需的精度、可靠性和費用，選擇最佳綜合利用多系統導航衛星的資訊；導航衛星系統將為導航、定位、授時、測速、測向、測形變、降雨和電離層探測等方面提供多層次、多方位服務；導航精度和可靠性將大幅度提高，並將在各個相關領域取得越來越廣泛的應用。

目前，美國正在研製第三代GPS系統，GPS III衛星比GPS II的性能進一步增強，精度提高3倍，抗干擾能力提高8倍，並延長衛星壽命25%。新GPS的定位會更加準確，從現在的6米級(20英尺)變成0.6米級(2英尺)。屆時，GPS不但可以告訴你在什麼道路上，而且還能告訴你在道路的哪個部分上，比如是在非機動車道上，還是在機動車道上。同時，GPS III系列衛星還將播發一種新的民用信號，從而可與其他國際全球導航衛星系統進行相互操作，增強民用用戶之間的連接。

微納衛星（NanoSat）：是伴隨先進機械、微電子和新材料等技術發展而形成重量在200公斤以下的一種航天器，其主要特點是可以通過星座組網或編隊提高時空解析度、通過星間通信提高系統自主運行管理能力，應用領域廣闊，這是世界航太發展的趨勢之一。目前，正在發展的典型微納衛星任務有：PhoneSat衛星任務、ORS-3和「戰術衛星」─6任務、「集群」─1系統、天空盒子衛星系統、薩瑞小衛星系列等。2013年，美國薩瑞衛星公司公開了最新一代遙感衛星平台─SSTL-X50。X50採用柔性化機電設計，整星品質不大於70公斤，數傳採用X頻段，數傳速率為Gb/s級，存儲容量為TB級，平台壽命可達5～7年。微納衛星發展趨勢是平台小、重量輕、經費少、功能強、壽命長。

運載火箭：不管是載人航太，還是深空探測，最離不開的是運載火箭。未來幾年，運載火箭主要向無污染、低成本、高可靠、大運載能力等方向發展，使用四氧化二氮/偏二甲肼常規推進劑的運載火箭將逐漸退出市場。

美國航空航天局正在研製新一代運載火箭系統，該火箭被命名為「未來太空發射系統（SLS）」，這是史上所建造的最強大火箭。其初始構型為兩級半，全箭長97.54米，芯一級採用3台RS-25D液氫/液氧發動機，芯二級採用1台RL10B-2液氫/液氧發動機，近地軌道運載能力為70噸；最終構型為兩級半，全箭長121.92米，芯一級採用5台RS-25E液氫/液氧發動機，芯二級採用1台J-2X液氫/液氧發動機，近地軌道運載能力為130噸，比土星V運載火箭大20%。

俄羅斯也在研製新型運載火箭──「安加拉」火箭，它可衍生出輕型、中型和重型三個級別，可將2噸至40噸的載荷送入近地軌道；安加拉5P型火箭將擁有能將17.5噸級太空船送出地球逃逸軌道的能力，足以發射新型載人飛船，作為未來月球與火星載人探測任務使用。2014年7月9日，安加拉1.2型(Angara 1.2)火箭首次成功發射。

軍事航太：發展趨勢如下：

一是建設空間預警監視系統。各國正在大力發展中遠端彈道導彈，為增加預警時間，利於實施快速攻防對抗，提高己方生存能力，航太大國都在發展以空間預警監視為主要目的之軍用衛星系統，例如美軍正加速研製部署天基紅外導彈預警衛星系統。

二是建設空間資訊支援系統。軍用衛星系統將朝網路化方向發展，部署在不同軌道、執行不同任務的航天器及其相應的地面系統將聯接起來，並與陸、海、空的相關系統一起，組成一體化指揮監控體系，從而奪取資訊優勢。美國準備到2025年建成功能完善、攻防兼備的「空間網」。俄羅斯也要建立由115顆衛星組成的、通過星間鏈路將偵察與通信融為一體的「多功能衛星通信與遠端地球監視系統」。

三是發展機動性強的衛星發射系統。陸基固體火箭機動發射平台、飛機空中發射平台和小型衛星以其發射機動靈活、快速反應能力強、成本低等優點，獲得各航太大國的青睞。美國正利用B-52飛機發射「飛馬座」運載火箭，將小型衛星送入太空。

四是建立載人航太體系和天軍。制天權將成為未來戰爭獲勝的關鍵。航太大國正在部署建立完備的太空梭（空天飛機）－空間站－載人飛船三位一體的載人航太體系，並將形成一支可用於控制外太空、奪取制天權的部隊──天軍。

航太技術與生物、資訊、材料、能源技術，被列為國家五項重點發展的技術領域，未來幾年將在以下幾個方面展現航太科技新面貌：

一是繼續實施載人航太工程，提高載人航天器在近地軌道運行的能力。預計2016年發射天宮二號空間實驗室，2018年開始發射建造載人空間站。

二是實施深空探測，提升空間科學研究能力。在完成月球探測「繞、落」兩個階段的基礎上，繼續實施第三階段「回」的計畫，預計在2017年左右，發射小型採樣返回艙，採集月球樣品返回地球，進行系統深入研究。未來中國將研製和發射火星探測器等航天器。

三是發展導航定位衛星系統，形成自主實用的衛星導航定位能力。北斗衛星導航系統工程在區域衛星導航系統的基礎上，到2020年左右全面建成由30顆衛星組成的高精度無源全球衛星導航系統，可向全球提供高精度、高可靠的定位、導航與授時服務。

四是開發高可靠、大容量的通信衛星，實現通信衛星型譜化。中國將研製並發射長壽命、高可靠、更大容量的地球靜止軌道通信衛星，建立由電視直播衛星、大容量通信衛星、寬頻多媒體衛星等組成的新一代衛星廣播通信空間網，提供衛星直播、互聯網接入、應急通信等廣泛的業務服務。

五是研製新一代運載火箭，提高進入空間的能力。新一代運載火箭將採用無毒無污染的液氧/煤油、液氫/液氧發動機，適應綠色環保的要求，近地軌道運載能力覆蓋10～25噸，地球同步轉移軌道運載能力覆蓋6～14噸，預計在2016年左右投入使用。