徐映霞(北京空間科技信息研究所)
2013年的世界航天器發(fā)射活動已落下帷幕。全年共進行82次發(fā)射任務,僅略多于2012年的78次,遠低于歷史上發(fā)射最高年份1967年的139次。但是2013年發(fā)射的航天器數(shù)量高達214個(含發(fā)射失?。?,大大超過了1990年173個的歷史最高紀錄,成為到目前為止航天器發(fā)射數(shù)量最多的一年,并顯現(xiàn)出新的發(fā)展特點。
在全年82次的發(fā)射中,俄羅斯的發(fā)射次數(shù)最多,達到33次,美國19次,中國15次,歐洲7次,印度和日本各3次,韓國和伊朗各1次。
按航天器所屬國家(用戶)統(tǒng)計來看,2013年各國發(fā)射的航天器數(shù)量大多呈上升趨勢,只有日本有所下降。美國持續(xù)保持所研制的航天器升空數(shù)量第一,2013年更是高達89個,是2012年(30個)的3倍,主要來自于空間科學與技術試驗類的微、納衛(wèi)星數(shù)量的增長,也是推高全球航天器發(fā)射數(shù)量的主要驅(qū)動力。俄羅斯、歐洲和中國處于第二梯隊,遠遠領先于其他國家。
按航天器研制主承包商統(tǒng)計,在全年發(fā)射的214個航天器中,美國研制的航天器為92個,比2012年的43個翻了一番多,這與其用于技術試驗的微、納衛(wèi)星數(shù)量增加有關。這些微、納衛(wèi)星主要由政府和軍方的科研機構以及高校研制。
在大型宇航公司方面,俄羅斯信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司以15個航天器位列第一,中國空間技術研究院以12個位列第二。信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司為俄羅斯通信和導航衛(wèi)星主要研制企業(yè),在其15個航天器中有9顆是200kg左右的低軌存儲轉(zhuǎn)發(fā)小衛(wèi)星,其15個航天器總質(zhì)量約13.4t。而中國空間技術研究院研制的航天器涵蓋了通信衛(wèi)星、對地觀測衛(wèi)星、載人航天器、月球探測器等多種類型,12個航天器總質(zhì)量超過27.8t。
2013年各國發(fā)射的航天器數(shù)量統(tǒng)計情況
2013年全球發(fā)射的航天器所屬國家分布情況
2013年各航天器主承包商的航天器數(shù)量分布
在全年發(fā)射的214個航天器中,科學與技術試驗衛(wèi)星最多,其次是通信廣播衛(wèi)星、對地觀測衛(wèi)星、載人及貨運航天器、導航定位衛(wèi)星和空間探測器。與2012年相比,科學與技術試驗衛(wèi)星的數(shù)量(113顆)大幅增加,是2012年(36顆)的3倍多,對地觀測衛(wèi)星數(shù)量雖然略有減少(從32顆減少到30顆),但高分辨率對地觀測衛(wèi)星的數(shù)量翻倍。
2013年全球發(fā)射的航天器領域分布情況
在全年發(fā)射的214個航天器中,除去2個首次飛行運載火箭的模擬配重和2個與火箭上面級不分離的技術試驗儀器,對210個航天器質(zhì)量進行統(tǒng)計分析表明,發(fā)射質(zhì)量低于500kg的航天器占全部航天器數(shù)量的63%,特別是質(zhì)量小于10kg的航天器數(shù)量達到92個,占全部航天器數(shù)量的44%,同比增長了2.5倍,是2013年航天器數(shù)量大幅增加的主要原因。其中,絕大部分航天器為美國衛(wèi)星。這也客觀地反映了近幾年,特別是2013年,微、納衛(wèi)星發(fā)展異?;钴S,孕育著未來航天發(fā)展的重大變革。
2013年全球發(fā)射的航天器質(zhì)量分布情況
2013年與2012年發(fā)射航天器數(shù)量按技術領域?qū)Ρ?/p>
2013年與2012年發(fā)射航天器質(zhì)量分布統(tǒng)計對比
從2013年全球航天器發(fā)射統(tǒng)計分析可以看出,世界航天活動具有如下特點和動向。
從2013年發(fā)射的航天器情況來看,美國在研制數(shù)量、所屬數(shù)量以及航天器質(zhì)量方面依然保持領先地位,俄羅斯則保持發(fā)射次數(shù)的領先地位。在通信領域,美國和俄羅斯兩國正在加速低軌通信星座的更新?lián)Q代,新發(fā)射的通信衛(wèi)星2/3為低軌道通信衛(wèi)星,美國靜止軌道軍用通信衛(wèi)星的更新?lián)Q代進程已過半,新一代衛(wèi)星系統(tǒng)性能呈數(shù)量級提高。在導航領域,俄羅斯力圖建成由30顆衛(wèi)星組成的完整的導航星座,但因發(fā)射失敗損失了3顆衛(wèi)星,所以只能在2014年完成滿員星座的部署。在對地觀測領域,美國繼續(xù)保持自己的領先地位,最后一顆0.1m分辨率的鎖眼-12(KH-12)衛(wèi)星已經(jīng)完成發(fā)射,俄羅斯雖然2013年發(fā)射的對地觀測衛(wèi)星只有3顆,但全部是高分辨率衛(wèi)星,最高分辨率達到0.33m。
2013年,厄瓜多爾和秘魯自主研制立方體納衛(wèi)星,并通過搭載發(fā)射,實現(xiàn)了本國首顆自制衛(wèi)星零的突破。越南通過國際市場采購,擁有了首顆對地觀測衛(wèi)星,該衛(wèi)星是由歐洲阿斯特留姆公司研制的2.5m全色分辨率的光學成像衛(wèi)星。越南還向日本購買了2顆1m分辨率雷達成像衛(wèi)星,并提出0.5m分辨率光學成像衛(wèi)星的購買意向,其首顆雷達成像衛(wèi)星將于2017年發(fā)射。雖然越南宣稱這些衛(wèi)星用于陸地資源、災害監(jiān)測等民用應用,但對于越南這種國土狹小的國家,其用于境外軍事偵察的意圖不言自明。印度發(fā)射了自制的首個火星探測器,有望成為繼美國、俄羅斯、歐洲之后第4個成功探測火星的國家。該探測器計劃在2014年9月進入火星軌道,開始環(huán)繞火星探測。
2013年發(fā)射的空間科學與技術試驗衛(wèi)星是2012年的3倍,大多是10kg以下的納衛(wèi)星。而2013年發(fā)射的納衛(wèi)星達到92顆,幾乎占2003年首顆納衛(wèi)星上天以來發(fā)射總數(shù)的1/4。早期的納衛(wèi)星主要用于教學和培訓,而2013年發(fā)射的納衛(wèi)星絕大多數(shù)用于空間研究和技術演示。美國軍方實施了“群落”(Colony)立方體納衛(wèi)星計劃,美國航空航天局(NASA)實施了立方體納衛(wèi)星發(fā)射倡議計劃,力圖通過納衛(wèi)星演示驗證先進產(chǎn)品和技術,探索業(yè)務化應用潛力,補充以大衛(wèi)星為骨干的衛(wèi)星體系,尋求航天發(fā)展模式的變革。
2013年平均每枚火箭發(fā)射航天器的數(shù)量為2.61,比2012年的1.72大幅提高。2013年11月,美國和俄羅斯分別進行了“一箭二十九星”和“一箭三十二星”發(fā)射,接連刷新了“一箭多星”發(fā)射航天器數(shù)量的紀錄。在這些“一箭多星”發(fā)射任務中,政府和商業(yè)市場均發(fā)揮了重要推動作用。美國軍方和航空航天局(NASA)大力推動發(fā)射搭載任務,目前美國國家偵察局(NRO)的所有低軌道發(fā)射任務均搭載大量微納衛(wèi)星,提高了發(fā)射利用率,降低了單星發(fā)射成本,為創(chuàng)新技術和創(chuàng)新概念提供低成本上天飛行機會。同時,國際商業(yè)發(fā)射服務市場的搭載業(yè)務發(fā)展活躍,并衍生出一些專門從事“一箭多星”搭載任務的代理商,俄羅斯“一箭三十二星”就是典型的商業(yè)多星發(fā)射項目。
自從2012年10月日本首次利用小衛(wèi)星釋放裝置(J-SSOD)從“國際空間站”希望號日本實驗艙(JEM)上釋放小衛(wèi)星之后,2013年日本再次實施了空間站衛(wèi)星釋放任務,在空間站上釋放了4顆立方體納衛(wèi)星。空間站用于衛(wèi)星釋放,可充分利用有人參與的優(yōu)勢,在站上進行測試和一定程度的維修,甚至在站上根據(jù)需求進行組裝。2014年1月9日,美國“天鵝座”(Cygnus)貨運飛船發(fā)射更是攜帶了33顆小衛(wèi)星進入空間站,其中包括美國28顆商業(yè)遙感小衛(wèi)星,準備在希望號日本實驗艙上利用美國自制的小衛(wèi)星釋放裝置陸續(xù)部署,意味著空間站作為“天基發(fā)射場”已經(jīng)開始提供商業(yè)服務。