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        2018年全球航天器發(fā)射統(tǒng)計(jì)與分析

        2019-03-29 05:52:06付郁北京空間科技信息研究所
        國(guó)際太空 2019年2期
        關(guān)鍵詞:航天器火箭航天

        付郁(北京空間科技信息研究所)

        2018年世界航天發(fā)射活動(dòng)已經(jīng)落幕。與上一年度相比,本年度的發(fā)射活動(dòng)格局發(fā)生顯著變化,中國(guó)以39次發(fā)射位居全球第一,推動(dòng)全球航天發(fā)射次數(shù)達(dá)到114次,實(shí)現(xiàn)了自1991年以來全球年度發(fā)射次數(shù)首次破百;美國(guó)、俄羅斯分列第二和第三位,其后依次為歐洲、印度和日本。2018年全球進(jìn)行的114次航天發(fā)射任務(wù)中,112次發(fā)射成功(包括1次部分成功),2次發(fā)射失敗。全年發(fā)射航天器461個(gè),成功發(fā)射459個(gè)(包括部分成功),因發(fā)射失敗導(dǎo)致2個(gè)航天器損毀1本文所有數(shù)據(jù)均來自歐洲Gunterspace網(wǎng)站、美國(guó)航天飛行(spaceflight)網(wǎng)站。,航天器發(fā)射數(shù)量延續(xù)2017年火熱態(tài)勢(shì),整體處于歷史高位水平。

        1 按發(fā)射所屬國(guó)家的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        在全年114次運(yùn)載火箭發(fā)射中,中國(guó)憑借中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司37次發(fā)射的強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn),全年發(fā)射次數(shù)達(dá)到39次,發(fā)射航天器數(shù)量達(dá)105個(gè),發(fā)射次數(shù)繼2016年與美國(guó)并列全球第一后,第一次獨(dú)占全球榜首位置,并且這也是自2001年以來,單個(gè)國(guó)家年度發(fā)射次數(shù)的最高紀(jì)錄;美國(guó)發(fā)射次數(shù)為34次,位居全球次席,共發(fā)射航天器191個(gè);俄羅斯發(fā)射次數(shù)為20次,發(fā)射航天器66個(gè),相較上一年發(fā)射次數(shù)略有下滑,發(fā)射航天器數(shù)量顯著降低;歐洲發(fā)射8次,發(fā)射航天器16個(gè),發(fā)射次數(shù)和發(fā)射航天器數(shù)量均有所降低;印度發(fā)射7次,排名反超日本上升至全球第五位,發(fā)射航天器69個(gè),繼續(xù)保持“一箭多星”業(yè)務(wù)繁榮發(fā)展態(tài)勢(shì);日本發(fā)射6次,發(fā)射航天器14個(gè)。

        從單發(fā)火箭發(fā)射航天器平均數(shù)量看,印度憑借多次“一箭多星”發(fā)射繼續(xù)占據(jù)榜首位置,平均“一箭多星”數(shù)量為9.9個(gè),美國(guó)和俄羅斯分列第二和第三位。

        2018年全球發(fā)射航天器數(shù)量按發(fā)射國(guó)家統(tǒng)計(jì)情況

        2018年各國(guó)發(fā)射運(yùn)載火箭次數(shù)及其發(fā)射航天器數(shù)量對(duì)比

        2 按航天器所屬國(guó)家的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        在2018年全年發(fā)射的461個(gè)航天器中,按照航天器所屬國(guó)家(用戶)統(tǒng)計(jì),美國(guó)高達(dá)205個(gè),相較2017年減少近32%,但仍以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)繼續(xù)排名第一;中國(guó)發(fā)射數(shù)量高達(dá)95個(gè),位居全球第二位,是2017年的1.5倍;歐洲排名第三,發(fā)射數(shù)量相較2017年增加約30%;俄羅斯與上一年發(fā)射數(shù)量持平,排名延續(xù)全球第四名位置;日本和印度分列第五和第六位。

        排除掉50kg及以下的航天器后,中國(guó)航天器數(shù)量為60個(gè),反超美國(guó)躍居全球榜首位置,側(cè)面反映出中國(guó)加速推進(jìn)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè),航天系統(tǒng)正處于大規(guī)模建設(shè)和快速發(fā)展階段;美國(guó)以58個(gè)排名第二,其質(zhì)量大于50kg的航天器僅占本國(guó)發(fā)射航天器總數(shù)的28.29%,反映出美國(guó)小衛(wèi)星發(fā)展高度活躍;歐洲和俄羅斯憑借26個(gè)、20個(gè)航天器數(shù)量分列第三和第四位。

        2018年全球發(fā)射航天器數(shù)量按所屬國(guó)家統(tǒng)計(jì)情況

        2017年和2018年發(fā)射航天器數(shù)量按所屬國(guó)家對(duì)比

        3 按航天器任務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        2018年,科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星以7顆的優(yōu)勢(shì)反超對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星,發(fā)射數(shù)量高居首位,達(dá)到170顆;對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量為163顆,相較2017年減少了34.8%,其主要原因是美國(guó)“鴿群”(Flock)和“狐猴”(Lemur)兩大商業(yè)遙感小衛(wèi)星星座發(fā)射數(shù)量顯著減少;其后依次為通信衛(wèi)星77顆、導(dǎo)航衛(wèi)星26顆、載人及貨運(yùn)航天器13個(gè)、空間探測(cè)器10個(gè)和非衛(wèi)星2個(gè)。其中,非衛(wèi)星是指運(yùn)載火箭上面級(jí)配重模塊或不具備衛(wèi)星功能的載荷儀器。2018年,因中國(guó)“北斗”系統(tǒng)高密度部署,使得導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量是2017年的1.36倍;2017年,全球未發(fā)射空間探測(cè)器,2018年發(fā)射數(shù)量則達(dá)到10個(gè)。

        2018年全球發(fā)射航天器數(shù)量按任務(wù)領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)情況

        2017年和2018年發(fā)射航天器數(shù)量按任務(wù)領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>

        4 按航天器運(yùn)行軌道的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        運(yùn)行軌道分布統(tǒng)計(jì)只針對(duì)入軌航天器進(jìn)行。在全年入軌的459個(gè)航天器中,按照航天器運(yùn)行軌道統(tǒng)計(jì),運(yùn)行在低地球軌道(LEO)的航天器最多,達(dá)到383個(gè),約占全年發(fā)射總數(shù)的83.44%,創(chuàng)造歷史新高;從質(zhì)量大于50kg的航天器數(shù)量看,LEO軌道衛(wèi)星數(shù)量為128個(gè)。

        2018年全球發(fā)射航天器數(shù)量按運(yùn)行軌道分布統(tǒng)計(jì)情況

        2017年和2018年發(fā)射航天器數(shù)量按運(yùn)行軌道分布對(duì)比

        5 按航天器質(zhì)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        “一箭多星”發(fā)射推動(dòng)50kg及以下的微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量快速增長(zhǎng),近幾年,50kg及以下的微納衛(wèi)星均占年度發(fā)射數(shù)量的50%以上。從總體數(shù)據(jù)看,2018年各國(guó)的“一箭多星”發(fā)射記錄分別是美國(guó)“一箭六十二星”、俄羅斯“一箭二十八星”、印度“一箭二十二星”、中國(guó)“一箭十二星”、日本“一箭六星”和歐洲“一箭四星”,憑借這些“一箭多星”發(fā)射,2018年全球發(fā)射的50kg及以下的微納衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到261顆。

        2018年全球發(fā)射航天器質(zhì)量分布情況

        2017年和2018年發(fā)射航天器按航天器質(zhì)量統(tǒng)計(jì)對(duì)比

        6 按航天器研制所屬國(guó)家的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        航天器研制所屬國(guó)均按主承包商的所屬國(guó)統(tǒng)計(jì)。2018年,美國(guó)研制的航天器數(shù)量為180個(gè),較2017年減少了32%,主要在于美國(guó)初創(chuàng)商業(yè)遙感公司的大規(guī)模星座部署進(jìn)程放緩;中國(guó)研制數(shù)量達(dá)到96個(gè),是2017年的約1.46倍,超過歐洲位居全球第二位;歐洲研制數(shù)量達(dá)到86個(gè),與2017年基本持平;俄羅斯、日本和印度分列第四、第五和第六位。

        2018年,較大型宇航公司的排名針對(duì)50kg及以上衛(wèi)星的研制情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并且綜合考慮了航天器數(shù)量和質(zhì)量等指標(biāo),登上前10排名榜的包括2家中國(guó)公司/機(jī)構(gòu)、2家歐洲公司、2家美國(guó)公司、2家俄羅斯公司、1家加拿大公司和1家印度公司。

        從發(fā)射數(shù)量看,中國(guó)空間技術(shù)研究院(CASC)憑借強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn)躍居全球榜首位置;歐洲泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS)憑借為美國(guó)銥衛(wèi)星通信公司(IRIDIUM)研制“下一代銥星”(Iridium NEXT)星座繼續(xù)保持較高業(yè)務(wù)量,排名位居第二位;中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院憑借研制多顆“北斗”衛(wèi)星,數(shù)量攀升至全球第三位;美國(guó)諾格公司(Northrop Grumman)、歐洲空客防務(wù)與航天公司(ADS)、印度空間研究組織(ISRO)分列第四、第五和第六位;其后依次為俄羅斯科羅廖夫能源火箭航天集團(tuán)(RKK Energia)、加拿大麥克薩公司(MAXAR)、美國(guó)洛馬公司(LM)和俄羅斯信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司(ISS Reshetnev)。其中需要特別指出的是,加拿大麥克薩公司由加拿大麥德公司(MDA)與美國(guó)勞拉空間系統(tǒng)公司(SS/L)合并重組而成,該公司所研制發(fā)射的衛(wèi)星已包含勞拉空間系統(tǒng)公司相關(guān)衛(wèi)星。從發(fā)射質(zhì)量看,俄羅斯科羅廖夫能源火箭航天集團(tuán)研制發(fā)射的總質(zhì)量高居榜首,其研制的7個(gè)航天器均為載人及貨運(yùn)航天器;中國(guó)空間技術(shù)研究院排名次席,中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院排名第九。

        2018年各主承包商的航天器數(shù)量和質(zhì)量統(tǒng)計(jì)情況1)

        7 國(guó)外發(fā)射失利情況

        俄羅斯聯(lián)盟-FG火箭發(fā)射失敗

        2018年10月11日08:40,俄羅斯從拜科努爾航天發(fā)射中心利用聯(lián)盟-FG(Soyuz-FG)運(yùn)載火箭發(fā)射聯(lián)盟 MS-10(Soyuz MS-10)載人飛船任務(wù),火箭助推級(jí)分離時(shí)發(fā)生故障,緊急啟動(dòng)發(fā)射中止系統(tǒng),航天員安全著陸。聯(lián)盟 MS-10飛船原計(jì)劃于當(dāng)日22:44與“國(guó)際空間站”對(duì)接,然而,在火箭發(fā)射后第117s,火箭助推級(jí)與芯級(jí)分離時(shí),芯級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)突然關(guān)閉。航天員感到“失重”狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,并緊急啟動(dòng)飛船上的發(fā)射中止系統(tǒng),成功自救,飛船最終降落在哈薩克斯坦境內(nèi)距離熱孜卡茲甘機(jī)場(chǎng)約25km的位置。事故發(fā)生后,俄羅斯中央軍區(qū)立即派出4架米-8直升機(jī)在哈薩克斯坦境內(nèi)進(jìn)行航天員搜救工作,及時(shí)將2名航天員救出。俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)(Roskosmos)在事故發(fā)生第一時(shí)間成立了事故調(diào)查委員會(huì)進(jìn)行深入調(diào)查,調(diào)查得出的發(fā)射故障原因是:由于火箭在發(fā)射場(chǎng)最后組裝階段中一個(gè)監(jiān)測(cè)火箭推進(jìn)器與火箭分離情況的傳感器發(fā)生了變形,導(dǎo)致其中一個(gè)推進(jìn)器上的噴嘴蓋無法打開,推進(jìn)器分離時(shí)撞上了火箭中部的燃料箱,導(dǎo)致其偏離了航線。

        中國(guó)朱雀-1火箭試射失敗

        2018年10月27日08:00,中國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心利用朱雀-1(zhuQue-1)火箭發(fā)射未來-1(Weilai-1)衛(wèi)星任務(wù)失敗。朱雀-1運(yùn)載火箭是由民營(yíng)火箭企業(yè)北京藍(lán)箭空間科技有限公司自主研發(fā)的三級(jí)運(yùn)載火箭,全箭總長(zhǎng)19m,箭體直徑1.35m,起飛質(zhì)量27t,起飛推力45t?;鸺?018年10月27日發(fā)射升空后,一二級(jí)工作正常,整流罩分離正常,但三級(jí)出現(xiàn)異常,導(dǎo)致未能正常進(jìn)入軌道。

        8 2018年度發(fā)射數(shù)據(jù)分析

        從2018年全球航天器發(fā)射統(tǒng)計(jì)分析可以看出,世界航天活動(dòng)具有如下特點(diǎn)和動(dòng)向。

        多個(gè)新型火箭成功發(fā)射,世界航天發(fā)射活動(dòng)創(chuàng)近28年新高

        2018年,世界航天發(fā)射活動(dòng)蓬勃開展,共完成114次航天發(fā)射活動(dòng),年度發(fā)射次數(shù)自1991年以來首次破百,創(chuàng)造了近28年來新的發(fā)射紀(jì)錄。中國(guó)發(fā)射次數(shù)在“長(zhǎng)征”系列火箭的優(yōu)異表現(xiàn)下強(qiáng)勢(shì)上漲,以39次發(fā)射首次獨(dú)占世界航天年度發(fā)射榜首位置,39次發(fā)射也創(chuàng)造了自2001年以來單個(gè)國(guó)家年度發(fā)射次數(shù)的新紀(jì)錄;憑借美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)“獵鷹”(Falcon)系列火箭的穩(wěn)定表現(xiàn),以及“獵鷹重型”(Falcon Heavy)火箭成功首飛、“電子”(Electron)火箭的連續(xù)3次發(fā)射成功,美國(guó)航天發(fā)射次數(shù)相較2017年也有所增長(zhǎng),位居全球第二位;受聯(lián)盟-FG運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)失敗影響,俄羅斯發(fā)射次數(shù)相較上一年減少了1次,發(fā)射次數(shù)位居全球第三位;歐洲和日本的發(fā)射次數(shù)也各減少了1次,其中歐洲位列第四,日本位居第六;印度地球同步衛(wèi)星運(yùn)載火箭-Mk2(GSLV-Mk2)成功首飛,帶動(dòng)發(fā)射次數(shù)相較2017年增加了2次,排名反超日本位居全球第五位,并且憑借1次“一箭三十二星”和1次“一箭三十一星”發(fā)射活動(dòng),在國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)表現(xiàn)搶眼。

        航天器發(fā)射數(shù)量整體處于歷史高位水平,新興航天國(guó)家數(shù)量不斷增長(zhǎng)

        低成本小型火箭、可重復(fù)使用火箭、重型運(yùn)載火箭等多樣化進(jìn)入空間能力的發(fā)展,極大地增加了主要航天國(guó)家及新興航天國(guó)家利用空間和探索空間機(jī)會(huì),全球每年發(fā)射的航天器數(shù)量持續(xù)攀高。2018年全球累計(jì)發(fā)射航天器461個(gè),航天器發(fā)射數(shù)量相較2017年雖略有下滑,但整體保持歷史高位水平,連續(xù)第二年實(shí)現(xiàn)發(fā)射數(shù)量突破450次大關(guān)。從航天器所屬國(guó)家看,美國(guó)受其低軌商業(yè)遙感微納衛(wèi)星星座部署節(jié)奏放緩影響,其航天器發(fā)射數(shù)量相較上一年減少約1/3,俄羅斯航天器數(shù)量與上一年持平,中國(guó)、歐洲、日本、印度以及其他國(guó)家則實(shí)現(xiàn)了不同幅度的上漲。這表明,世界航天活動(dòng)正在快速普及到傳統(tǒng)航天版圖之外,新興航天國(guó)家數(shù)量不斷增長(zhǎng)。截至2018年底,全球超過90個(gè)國(guó)家、地區(qū)或組織利用航天器開展了空間活動(dòng)。

        初創(chuàng)企業(yè)模式創(chuàng)新與傳統(tǒng)企業(yè)兼并重組持續(xù)上演,不斷重塑全球宇航市場(chǎng)秩序

        2018年,全球宇航市場(chǎng)的“新”“舊”力量并行發(fā)展,以其各自的特點(diǎn)不斷重塑全球宇航市場(chǎng)秩序:初創(chuàng)商業(yè)公司以創(chuàng)新的研制模式和商業(yè)模式快速發(fā)展,如美國(guó)行星公司(Planet)利用傳統(tǒng)行業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)微納衛(wèi)星批量化研制與快速制造,這類新興公司主要業(yè)務(wù)集中于50kg以下小衛(wèi)星,其業(yè)務(wù)模式主要是垂直集成型,即宇航研制能力主要滿足公司內(nèi)部提出的低軌大規(guī)模星座需求,不面向全球市場(chǎng)提供宇航制造服務(wù);傳統(tǒng)宇航企業(yè)兼并重組持續(xù)上演,繼2017年加拿大麥德公司收購(gòu)美國(guó)數(shù)字地球公司(DigitalGlobe)并重構(gòu)全球遙感衛(wèi)星市場(chǎng)后,2018年美國(guó)諾格公司收購(gòu)軌道-ATK公司,以進(jìn)一步豐富其面向美國(guó)政府和軍方用戶提供多樣化服務(wù)的能力。

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