張綠云(北京航天長(zhǎng)征科技信息研究所)
未來(lái)10年全球商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)預(yù)測(cè)分析
張綠云(北京航天長(zhǎng)征科技信息研究所)
2013年6月,隸屬于美國(guó)聯(lián)邦航空管理委員會(huì)(FAA)的商業(yè)航天運(yùn)輸管理協(xié)會(huì)(AST)和美國(guó)商業(yè)航天運(yùn)輸咨詢委員會(huì)(COMSTAC)聯(lián)合發(fā)布了《2013年商業(yè)航天運(yùn)輸預(yù)測(cè)》報(bào)告,對(duì)未來(lái)10年(2013-2022年)地球靜止軌道(GSO)和非地球靜止軌道(NGSO)商業(yè)衛(wèi)星及發(fā)射需求進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)。
未來(lái)10年,全球商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)需求繼續(xù)保持強(qiáng)勁,預(yù)計(jì)共發(fā)射312次(2012年的預(yù)測(cè)值為291次),將565顆衛(wèi)星(2012年的預(yù)測(cè)值為509顆)送入預(yù)定軌道。其中,GSO衛(wèi)星需求為228顆,年均發(fā)射需求為18.2次;NGSO衛(wèi)星需求為337顆,年均發(fā)射需求為13.0次,是過(guò)去10年的年均發(fā)射次數(shù)的2.6倍。
2013-2022年全球商業(yè)衛(wèi)星及發(fā)射需求綜合預(yù)測(cè)結(jié)果
與過(guò)去10年(1993-2012年)相比,未來(lái)10年GSO商業(yè)衛(wèi)星及發(fā)射需求在數(shù)量上均有所增加,并趨向于更平穩(wěn)發(fā)展。
1993-2022年GSO與NGSO的實(shí)際發(fā)射次數(shù)與發(fā)射需求預(yù)測(cè)
未來(lái)10年GSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)顆
1993-2022年GSO與NGSO的實(shí)際發(fā)射次數(shù)與發(fā)射需求預(yù)測(cè)
GSO商業(yè)衛(wèi)星需求預(yù)測(cè)
2013-2022年間,GSO商業(yè)衛(wèi)星總需求為228顆,總體上呈現(xiàn)出先升后降,之后又平穩(wěn)上升的趨勢(shì),年均發(fā)射22.8顆,2015年將達(dá)到最高值,為28顆。
GSO衛(wèi)星質(zhì)量劃分為4個(gè)范圍,即2500kg以下、2500~4200kg、4201~5400kg以及5400kg以上。
未來(lái)10年GSO商業(yè)衛(wèi)星的質(zhì)量預(yù)測(cè)顆
2004-2015年每年發(fā)射衛(wèi)星總質(zhì)量及衛(wèi)星年平均質(zhì)量
2008年,GSO小型衛(wèi)星的質(zhì)量上線從2200kg上調(diào)至2500kg,此類衛(wèi)星在2011年和2012年的發(fā)射記錄為0次。2012年,波音公司簽訂了全球首份全電推進(jìn)小型衛(wèi)星平臺(tái)(BSS-702SP)合同,該衛(wèi)星平臺(tái)采用全電子推進(jìn)系統(tǒng),明顯降低了衛(wèi)星總質(zhì)量。全電推進(jìn)系統(tǒng)衛(wèi)星存在入軌時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),但其在質(zhì)量及發(fā)射成本等方面存在優(yōu)勢(shì),許多衛(wèi)星制造商紛紛表示未來(lái)將為客戶提供此種技術(shù)。隨著新技術(shù)的應(yīng)用,未來(lái)10年質(zhì)量小于2500kg的衛(wèi)星年均需求為2.9顆,占總衛(wèi)星需求的13%,明顯高于2012年預(yù)測(cè)的4%。2013年此類衛(wèi)星需求為1顆,2014年為0顆,2015年上升至4顆,此后基本維持在3~4顆。質(zhì)量超過(guò)5400kg的衛(wèi)星年均需求超過(guò)9顆,占總衛(wèi)星需求的40%,仍占據(jù)GSO商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)的主流。2500~4200kg的衛(wèi)星需求占總需求的27%,年需求基本維持在5~6顆,2014年和2015年達(dá)到8顆。4201~5400kg的衛(wèi)星需求占總需求的20%,年需求基本維持在4~6顆,2013年為1顆。2004-2012年,衛(wèi)星的平均質(zhì)量基本維持在4000~4500kg,2012年達(dá)到4950kg,之后2年,在此基礎(chǔ)上穩(wěn)定上升,2015年開始隨著小型衛(wèi)星需求的增加,平均質(zhì)量開始有所下降。
GSO商業(yè)發(fā)射需求預(yù)測(cè)
未來(lái)10年,GSO商業(yè)衛(wèi)星總發(fā)射需求為182次,均由大、中型運(yùn)載火箭發(fā)射入軌,年發(fā)射需求基本維持在16~19次。2015年發(fā)射次數(shù)將上升到最高值,達(dá)到23次。其中,“一箭雙星”發(fā)射需求為46次,占總發(fā)射需求的25%,其年發(fā)射需求在數(shù)量上基本維持在4~5次。
目前,GSO商業(yè)衛(wèi)星大多由阿里安空間公司的阿里安-5(Ariane-5)和國(guó)際發(fā)射服務(wù)公司的質(zhì)子-M(Proton-M)運(yùn)載火箭發(fā)射。未來(lái)10年,隨著新型火箭的不斷涌現(xiàn),發(fā)射服務(wù)商紛紛采取措施提高現(xiàn)役運(yùn)載火箭的能力,GSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。
阿里安空間公司為提高其在地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,研制改進(jìn)型阿里安-5ME運(yùn)載火箭,預(yù)計(jì)2018年投入使用。屆時(shí),其GTO的運(yùn)載能力將從9.4t提升至11.3t,實(shí)現(xiàn)阿里安-5運(yùn)載火箭同時(shí)發(fā)射2顆大型衛(wèi)星的能力。同時(shí),歐洲航天局(ESA)還將加快研制阿里安-6運(yùn)載火箭,預(yù)計(jì)2021年投入使用,其GTO運(yùn)載能力為3~6.5t,主要用于執(zhí)行各類有效載荷單星發(fā)射任務(wù)。而歐洲聯(lián)盟-ST(Soyuz-ST)運(yùn)載火箭雖然具備將中型衛(wèi)星送入GTO的能力,但目前該火箭主要用于執(zhí)行低地球軌道(LEO)發(fā)射任務(wù)。
國(guó)際發(fā)射服務(wù)公司持續(xù)改進(jìn)質(zhì)子-M/微風(fēng)-M(Proton-M/Briz-M)運(yùn)載火箭,最終將其GTO運(yùn)載能力(從拜科努爾發(fā)射)提升至6.9t以上。該公司于2010年初將質(zhì)子-M運(yùn)載火箭投入“一箭雙星”的發(fā)射服務(wù)市場(chǎng),執(zhí)行過(guò)多次發(fā)射任務(wù),目前的年發(fā)射次數(shù)為6~8次,未來(lái)將達(dá)到12~14次。此外,俄羅斯還在繼續(xù)研制新型“安加拉”(Angara)系列運(yùn)載火箭,計(jì)劃2014年進(jìn)行首飛,并最終取代質(zhì)子-M運(yùn)載火箭。2020年前,俄羅斯政府將為航天項(xiàng)目(包括運(yùn)載火箭)投資500億美元,以提高其在商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
美國(guó)太空探索技術(shù)公司的獵鷹-9v1.1(Falcon-9v1.1)運(yùn)載火箭于2013年9月成功首飛,驗(yàn)證了有效載荷與5.2m整流罩的分離技術(shù),該公司還將開始進(jìn)行GTO衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。獵鷹-9運(yùn)載火箭同樣具備“一箭雙星”的發(fā)射能力,預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)每年將執(zhí)行5次“一箭雙星”的發(fā)射任務(wù)。同時(shí),該公司正在研制“獵鷹”重型運(yùn)載火箭,以占領(lǐng)中重型商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng),預(yù)計(jì)于2015年投入使用。其GTO(從卡拉維拉爾角空軍基地發(fā)射)運(yùn)載能力將達(dá)到12t,該重型運(yùn)載火箭一旦首飛成功,將同樣具備同時(shí)發(fā)射2顆大型衛(wèi)星的能力。此外,美國(guó)洛馬公司將采用聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司的宇宙神-5(Atlas-5)火箭再次進(jìn)軍GTO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)。
由俄羅斯能源火箭航天集團(tuán)經(jīng)營(yíng)的海上發(fā)射服務(wù)公司已于2011年恢復(fù)運(yùn)營(yíng),在2012年完成了3次發(fā)射任務(wù),但在2013年的首次發(fā)射中遭遇失敗。該公司進(jìn)一步改進(jìn)天頂-3SL(Zenit-3SL)運(yùn)載火箭,減輕火箭質(zhì)量、增加推進(jìn)劑儲(chǔ)量并加大整流罩尺寸,實(shí)現(xiàn)到2014年將GTO運(yùn)載能力從目前的6180kg增加到6700kg的目標(biāo)。而陸射天頂-3SLB/F火箭仍將用于GTO中、小型衛(wèi)星的發(fā)射。
日本和印度也積極開拓GTO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng),但因發(fā)射成本高、運(yùn)載火箭能力有限等原因,發(fā)展緩慢。日本三菱重工于2012年9月開始全面負(fù)責(zé)H-2A運(yùn)載火箭(GTO運(yùn)載能力為5800kg)的各項(xiàng)工作,降低發(fā)射成本,提升火箭在商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。印度空間研究組織努力改進(jìn)其“地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)載火箭”(GSLV),其地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)載火箭-MK3的GTO運(yùn)載能力為4000kg,印度空間研究組織將盡快實(shí)現(xiàn)該型火箭的首飛。中國(guó)積極參與斯里蘭卡、巴基斯坦、老撾等國(guó)家的政府衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。此外,韓國(guó)的羅老-1[Naro-1,全名為“韓國(guó)航天運(yùn)載器”(KSLV-1)]火箭和巴西/烏克蘭的旋風(fēng)-4(Tsyklon-4)火箭都將用于發(fā)射商業(yè)GSO衛(wèi)星。
隨著全電子推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,多數(shù)現(xiàn)役運(yùn)載火箭都將具備“一箭雙星”發(fā)射能力。與前10年相比,未來(lái)10年“一箭雙星”發(fā)射需求趨于穩(wěn)定,年均發(fā)射次數(shù)基本維持在4~5次。
“一箭雙星”發(fā)射需求
近期GSO商業(yè)衛(wèi)星任務(wù)模型
近期內(nèi)(2013-2015年),GSO商業(yè)衛(wèi)星已經(jīng)簽署合同,將由特定的運(yùn)載火箭發(fā)射,但也存在因發(fā)射失敗或其他原因造成的發(fā)射推遲。根據(jù)火箭發(fā)射服務(wù)商和衛(wèi)星制造商提供的發(fā)射清單,與前3年(2010-2012)相比,2013-2015年GSO商業(yè)衛(wèi)星在數(shù)量上有所增加,而在衛(wèi)星質(zhì)量方面,2500kg以下的小型衛(wèi)星需求為5顆,占7%;2500~4200kg的中型衛(wèi)星需求為22顆,占31%;4201~5400kg的大型衛(wèi)星需求為10顆,占14%;5400kg以上的重型衛(wèi)星需求為34顆,占48%。2013年的衛(wèi)星需求為20顆,其中9顆將由阿里安-5火箭發(fā)射,占45%;7顆由質(zhì)子-M火箭發(fā)射,占35%;剩下的4顆由獵鷹-9和天頂-3SL火箭發(fā)射,各占10%。2013年的發(fā)射需求為16次,其中4次“一箭雙星”發(fā)射,12次單星發(fā)射。2014年衛(wèi)星數(shù)量將略有增加,達(dá)到23顆,其中13顆將由阿里安-5火箭發(fā)射,占57%;7顆由質(zhì)子-M火箭發(fā)射,占30%;其余3顆由獵鷹-9和天頂-3SL火箭發(fā)射,分別占9%和4%。2014年的發(fā)射需求為18次,其中5次“一箭雙星”發(fā)射,13次單星發(fā)射。2015年衛(wèi)星數(shù)量大幅增加,將有28顆衛(wèi)星等待發(fā)射,發(fā)射需求23次,其中5次“一箭雙星”發(fā)射,18次單星發(fā)射。單星發(fā)射任務(wù)中,阿里安-5火箭的發(fā)射需求為10次,占56%;獵鷹-9火箭的發(fā)射需求為6次,占33%;質(zhì)子-M火箭的發(fā)射需求為2次,占11%。縱觀近期發(fā)射任務(wù),GSO商業(yè)衛(wèi)星主要由阿里安-5、質(zhì)子-M和獵鷹-9火箭發(fā)射入軌,其中阿里安-5火箭發(fā)射需求穩(wěn)定,且持續(xù)占據(jù)GSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的主要市場(chǎng)份額;質(zhì)子-M火箭未來(lái)3年市場(chǎng)占有率呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),且2015年大幅下降;獵鷹-9與“質(zhì)子”火箭相反,未來(lái)3年市場(chǎng)占有率呈上升趨勢(shì),2015年大幅上升。
近2年GSO商業(yè)衛(wèi)星任務(wù)模型
商業(yè)航天運(yùn)輸管理協(xié)會(huì)對(duì)未來(lái)10年間的NGSO商業(yè)衛(wèi)星及發(fā)射需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)。未來(lái)10年,隨著NGSO通信衛(wèi)星星座的補(bǔ)充、替換和“國(guó)際空間站”商業(yè)乘員及貨物補(bǔ)給需求的增加,NGSO商業(yè)發(fā)射需求將大幅上升。未來(lái)10年NGSO商業(yè)發(fā)射需求為130次,總共將337個(gè)有效載荷送入預(yù)定軌道。
NGSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)
NGSO商業(yè)衛(wèi)星需求預(yù)測(cè)
NGSO商業(yè)衛(wèi)星主要包括商業(yè)通信衛(wèi)星、商業(yè)遙感衛(wèi)星、商業(yè)軌道航天器和其他商業(yè)發(fā)射衛(wèi)星(指由于缺乏國(guó)內(nèi)發(fā)射能力而采取商業(yè)發(fā)射方式進(jìn)行發(fā)射的政府衛(wèi)星)。未來(lái)10年NGSO商業(yè)衛(wèi)星需求為337顆,總體上呈現(xiàn)出先降后升再降的發(fā)展趨勢(shì),其中,2013年為74顆,2014年下降至32顆,之后3年穩(wěn)定上升,達(dá)到2017年的44顆,2018年下降至23顆,之后4年維持在19~20顆。在五類NGSO商業(yè)有效載荷需求中,其他商業(yè)發(fā)射衛(wèi)星為123顆,占總需求的36.4%,總體上呈現(xiàn)出先降后升的發(fā)展趨勢(shì),其中,2013年為42顆,之后3年急劇下降,最低達(dá)到2顆,2017年迅速回升,之后6年均維持在11~12顆。商業(yè)通信衛(wèi)星需求為120顆,占總需求的35.6%,所有的衛(wèi)星集中在2013-2017年,從2018年開始無(wú)此類衛(wèi)星需求。商業(yè)軌道運(yùn)輸需求為74次,占總需求的21.9%,總體上平穩(wěn)發(fā)展,年均需求為7次左右。商業(yè)遙感衛(wèi)星需求為17顆,占總需求的5%,年均需求為2顆左右。技術(shù)驗(yàn)證需求為3次,占總需求的1.1%。
未來(lái)10年NGSO商業(yè)衛(wèi)星需求分布
NGSO商業(yè)衛(wèi)星質(zhì)量相差很大,包括質(zhì)量為5400kg以上的重型衛(wèi)星、4200~5400kg的大型衛(wèi)星、1200~4200kg的中型衛(wèi)星、600~1200kg的小型衛(wèi)星、200~600kg的微小衛(wèi)星和0.01~200kg的微衛(wèi)星及納衛(wèi)星等。
2013年和2014年NGSO商業(yè)衛(wèi)星質(zhì)量分布顆
NGSO商業(yè)發(fā)射需求預(yù)測(cè)
因商業(yè)軌道運(yùn)輸及通信衛(wèi)星星座部署的需求,未來(lái)10年NGSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射需求為130次,年均發(fā)射需求為13.0次,與2012年的12.8次基本持平。相對(duì)于NGSO衛(wèi)星年發(fā)射需求,NGSO商業(yè)衛(wèi)星年發(fā)射需求所占比例偏低。在過(guò)去10年中,NGSO衛(wèi)星年均發(fā)射量為44次,而其商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)約5次,僅占12%。與前10年相比,未來(lái)10年NGSO商業(yè)發(fā)射需求顯著上升,將超過(guò)過(guò)去10年的2倍。
NGSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)發(fā)射歷史與需求預(yù)測(cè)
未來(lái)10年,NGSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)總體上呈下降趨勢(shì),從2013年的16次下降到2022年的10次。2013-2016年,因“銥”星(Iridium)、“全球星”(Globalstar)、“災(zāi)害監(jiān)測(cè)星座”(DMC)衛(wèi)星的部署需求及“國(guó)際空間站”商業(yè)乘員及貨物運(yùn)輸需求,NGSO年均發(fā)射需求為16次,2015年達(dá)到17次。2017年之后,因包括“銥”星在內(nèi)的通信衛(wèi)星星座部署完畢,年均發(fā)射需求下降至11次左右。
未來(lái)10年,NGSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射將由NGSO大中型運(yùn)載火箭和NGSO小型運(yùn)載火箭完成,其中大中型運(yùn)載火箭的年均發(fā)射需求為12.7次,占總需求的98%;小型運(yùn)載火箭的年均發(fā)射需求為0.3次,占總需求的2%。與2012年的預(yù)測(cè)報(bào)告相比,因小型運(yùn)載火箭發(fā)射成本偏高,大中型運(yùn)載火箭具備“一箭多星”的發(fā)射能力,小型運(yùn)載火箭的發(fā)射次數(shù)將持續(xù)下降,大、中型運(yùn)載火箭發(fā)射需求有所上升。
未來(lái)10年NGSO運(yùn)載火箭需求預(yù)測(cè)
NGSO商業(yè)發(fā)射需求由商業(yè)通信衛(wèi)星、商業(yè)遙感衛(wèi)星等五大類發(fā)射需求組成。
商業(yè)軌道運(yùn)輸(包括載貨與載人)總需求為74次,占NGSO商業(yè)發(fā)射需求的57%,比2012年預(yù)測(cè)的50%增加了7%。未來(lái)10年,商業(yè)軌道運(yùn)輸需求總體上呈現(xiàn)出先上升然后平穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì),其中2013年和2014年分別為4次和5次,之后8年的年發(fā)射需求基本維持在8次左右。商業(yè)軌道運(yùn)輸將全部采用大、中型運(yùn)載火箭完成發(fā)射任務(wù)。其他商業(yè)發(fā)射衛(wèi)星的總發(fā)射需求為29次,占NGSO商業(yè)發(fā)射需求的22%,總體上呈現(xiàn)出先降后平穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì),其中2013年和2014年分別為6次和5次,之后8年在數(shù)量上基本維持2~3次左右。該類衛(wèi)星將主要采用大、中型運(yùn)載火箭發(fā)射,達(dá)到27次,而小型運(yùn)載火箭發(fā)射需求僅為2次。商業(yè)通信衛(wèi)星的發(fā)射需求集中在前5年,年均發(fā)射需求為3次,總發(fā)射需求為15次,占NGSO商業(yè)發(fā)射需求的12%。商業(yè)通信衛(wèi)星將全部采取“一箭多星”發(fā)射方式或作為搭載載荷進(jìn)行發(fā)射。2018年之后,因大型NGSO通信衛(wèi)星星座[“銥”星、“全球星”、“軌道通信”(Orbcomm)衛(wèi)星等]部署完畢,其發(fā)射需求將急劇下降。商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射需求集中在2014-2018年,年發(fā)射次數(shù)維持在1~3次左右,總發(fā)射需求為9次,占NGSO發(fā)射需求的7%,其中1次采用小型運(yùn)載火箭發(fā)射,其余8次采用大、中型運(yùn)載火箭發(fā)射。技術(shù)驗(yàn)證指新型運(yùn)載火箭的技術(shù)驗(yàn)證,未來(lái)10年總發(fā)射需求為3次,2013年2次,2014年1次,占NGSO商業(yè)發(fā)射需求的2%。
2013年和2014年NGSO商業(yè)衛(wèi)星質(zhì)量分布
未來(lái)10年NGSO各類商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射需求預(yù)測(cè)
近3年NGSO主星任務(wù)模型
續(xù)表
近期、NGSO商業(yè)發(fā)射任務(wù)模型
基于發(fā)射服務(wù)商、衛(wèi)星制造商、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商、政府機(jī)關(guān)和一些分析專家給出的公開信息,總結(jié)出了近期(2013-2016年)NGSO商業(yè)發(fā)射任務(wù)模型。
未來(lái)4年共有獵鷹-9、“安塔瑞斯”、“第聶伯”、聯(lián)盟-2、“獵鷹”重型、“隆聲”、“人牛怪”、宇宙神-5、德?tīng)査?H、“極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭”等運(yùn)載火箭參與NGSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。其中獵鷹-9火箭主要參與商業(yè)通信衛(wèi)星、商業(yè)軌道運(yùn)輸和其他商業(yè)發(fā)射政府衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù),發(fā)射需求為23次,占總發(fā)射需求的37%;“安塔瑞斯”火箭主要參與商業(yè)軌道運(yùn)輸任務(wù),發(fā)射需求為10次,占總發(fā)射需求的16%;“第聶伯”火箭主要參與商業(yè)遙感衛(wèi)星和其他商業(yè)政府衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù),發(fā)射需求為10次,占總發(fā)射需求的16%;聯(lián)盟-2火箭主要參與商業(yè)通信衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù),發(fā)射需求為5次,占總發(fā)射需求的8%;隆聲號(hào)等其他6種運(yùn)載火箭的總發(fā)射需求為6次,占總發(fā)射需求的10%;其他9次發(fā)射任務(wù)未公布運(yùn)載火箭名稱。
未來(lái)10年,全球商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)需求繼續(xù)保持強(qiáng)勁,預(yù)計(jì)總共發(fā)射312次,將565顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。其中,GSO衛(wèi)星需求為228顆,發(fā)射需求為182次,均由大、中型運(yùn)載火箭發(fā)射入軌,年均發(fā)射需求為18.2次;NGSO衛(wèi)星需求為337顆,發(fā)射需求為130次,年均發(fā)射需求為13.0次。
發(fā)射臺(tái)上的美國(guó)“人牛怪”火箭
根據(jù)2013年進(jìn)行的全球商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的預(yù)測(cè),未來(lái)10年商業(yè)GSO衛(wèi)星服務(wù)需求總體上仍持續(xù)強(qiáng)勁,并呈現(xiàn)出穩(wěn)中有升的發(fā)展趨勢(shì)。衛(wèi)星質(zhì)量上,重型GSO商業(yè)衛(wèi)星仍占據(jù)市場(chǎng)主流。而隨著全電子推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)10年小型GSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展迅速。由于“軌道通信衛(wèi)星”、“銥”星和“全球星”衛(wèi)星星座的替換需求以及“國(guó)際空間站”商業(yè)乘員/貨物補(bǔ)給需求的增加,未來(lái)10年,NGSO商業(yè)衛(wèi)星服務(wù)需求將大幅上升。
在商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射方面,未來(lái)10年GSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)主要呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):首先,改進(jìn)現(xiàn)役火箭提高競(jìng)爭(zhēng)能力。阿里安航天公司、國(guó)際發(fā)射服務(wù)公司、海上發(fā)射公司等發(fā)射服務(wù)供應(yīng)商紛紛改進(jìn)阿里安-5、質(zhì)子-M、天頂號(hào)等現(xiàn)役老牌運(yùn)載火箭,進(jìn)一步降低火箭發(fā)射成本,提高火箭可靠性和運(yùn)載能力,滿足發(fā)射市場(chǎng)需求,提高火箭的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其次,新型火箭加入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)行列。獵鷹-9、“獵鷹”重型、“安加拉”、阿里安-6等新型運(yùn)載火箭都將在未來(lái)10年進(jìn)入GTO發(fā)射市場(chǎng),將影響未來(lái)10年GSO商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的動(dòng)向,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。
未來(lái)10年,NGSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
首先,商業(yè)軌道運(yùn)輸占發(fā)射市場(chǎng)的主流,主要采用新型火箭完成發(fā)射任務(wù),因此發(fā)射面臨巨大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。通信衛(wèi)星星座的發(fā)射集中于前5年(2013-2017年),2017年完成“銥”星等通信衛(wèi)星的替換之后便沒(méi)有發(fā)射需求。商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射需求相對(duì)穩(wěn)定。
其次,用于執(zhí)行NGSO商業(yè)發(fā)射的新型運(yùn)載火箭將陸續(xù)登場(chǎng)。阿里安航天公司的“織女星”(VEGA)、美國(guó)太空探索技術(shù)公司的獵鷹-9、羅老號(hào)-1、軌道科學(xué)公司的“安塔瑞斯”、日本的“艾普斯龍”(Epsilon)運(yùn)載火箭已于2012、2013年開始投入使用。洛馬公司的“雅典娜”(Athena)、中國(guó)長(zhǎng)征-6在研小型運(yùn)載火箭將在未來(lái)2~3年內(nèi)投入使用,用于執(zhí)行NGSO小型有效載荷的單星或“一箭多星”發(fā)射任務(wù)。維珍銀河公司(Virgin Galactic)的“發(fā)射者一”(LauncherOne)兩級(jí)液體空射運(yùn)載火箭預(yù)計(jì)于2016年開始進(jìn)行商業(yè)發(fā)射服務(wù)。
第三,用于執(zhí)行NGSO商業(yè)發(fā)射的一些老型號(hào)運(yùn)載火箭將紛紛退役。美國(guó)國(guó)防部計(jì)劃于2017年退役人牛怪系列運(yùn)載火箭。俄羅斯的宇宙-3M(Cosmos-3M)、和“隆聲”運(yùn)載火箭也將在未來(lái)幾年退役,由安加拉-1輕型運(yùn)載火箭替代。第四,微衛(wèi)星和納衛(wèi)星在NGSO商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)上占有很大份額。其中,微衛(wèi)星通常采用小型火箭以“一箭多星”的發(fā)射方式,而納衛(wèi)星則通常作為搭載載荷進(jìn)行發(fā)射,隨著商業(yè)亞軌道可重復(fù)使用運(yùn)載器、小型軌道運(yùn)載火箭的發(fā)展,未來(lái)此類衛(wèi)星的發(fā)射市場(chǎng)將發(fā)生改變。
陸征/ 本文編輯