空間瞭望智庫(kù)

2023 年12 月29 日，由空間瞭望智庫(kù)、《國(guó)際太空》《中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)》《衛(wèi)星應(yīng)用》期刊聯(lián)合組織的2023 年全球十大航天新聞和中國(guó)十大航天新聞評(píng)選揭曉。

本次評(píng)選邀請(qǐng)了業(yè)內(nèi)知名院士、專家進(jìn)行廣泛投票。綜合參考院士、專家的投票結(jié)果，最終確定了入選的十大新聞。

2023 年，中國(guó)空間站運(yùn)行安全高效、空間探索能力持續(xù)提升、商業(yè)航天發(fā)展勢(shì)頭迅猛，中國(guó)航天交出亮眼成績(jī)單。液氧甲烷火箭全球成功首飛、中國(guó)成功發(fā)射世界首顆高軌合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星、全球首款衛(wèi)星通話手機(jī)進(jìn)入大眾生活，以上三條同時(shí)入選2023 年全球十大航天新聞和中國(guó)十大航天新聞。所有航天十大新聞按事件發(fā)生時(shí)間排序。

2023年全球十大航天新聞

1 俄羅斯發(fā)射無(wú)人救生飛船接回航天員

2023 年2 月24 日，俄羅斯以全自動(dòng)模式發(fā)射無(wú)人的聯(lián)盟 MS-23（Soyuz MS-23）飛船前往“國(guó)際空間站”（ISS），代替發(fā)生冷卻劑泄漏的聯(lián)盟MS-22 飛船將航天員接回地球，包括兩名俄羅斯航天員和一名美國(guó)航天員。經(jīng)過評(píng)估，俄羅斯判斷聯(lián)盟MS-22 飛船的散熱器無(wú)法實(shí)現(xiàn)自行冷卻功能（見圖1），同時(shí)排除了在軌修理聯(lián)盟 MS-22 飛船的可能性，使飛船以無(wú)人狀態(tài)返回地球。受到本次事件影響，3 位航天員創(chuàng)造了370 天21 小時(shí)的“國(guó)際空間站”最長(zhǎng)飛行紀(jì)錄。

圖1 聯(lián)盟MS-22 飛船受損圖像

2 SpaceX 公司“星鏈”系統(tǒng)部署進(jìn)入新階段

2023 年2 月27 日，美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）通過獵鷹-9（Falcon-9）運(yùn)載火箭成功發(fā)射了21 顆“星鏈”（Starlink）二代迷你型衛(wèi)星，該類衛(wèi)星是“星鏈”二代（V2.0 系列）全新構(gòu)型衛(wèi)星的首次亮相（見圖2），使用多項(xiàng)新技術(shù)，容量較一代（V1.x 系列）衛(wèi)星提升4 倍，標(biāo)志著“星鏈”系統(tǒng)部署正式進(jìn)入新階段。截至2023 年12 月25 日，“星鏈”目前共規(guī)劃了兩代系統(tǒng)，一代獲批4408 顆，二代獲批7500 顆，累計(jì)發(fā)射總數(shù)已突破5600 顆。2023 年10 月，馬斯克在社交平臺(tái)上稱“星鏈”業(yè)務(wù)已實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流轉(zhuǎn)正；12 月，SpaceX 公司宣布“星鏈”系統(tǒng)訂戶突破230 萬(wàn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士推測(cè)，“星鏈”業(yè)務(wù)未來將成為SpaceX 公司的主要收入來源之一。

圖2 “星鏈”一代V1.5 型衛(wèi)星與二代迷你型衛(wèi)星在整流罩內(nèi)堆疊圖

3 歐洲發(fā)射全球首個(gè)木星冰衛(wèi)星探測(cè)器

2023 年4 月14 日，歐洲航天局（ESA）發(fā)射全球首個(gè)探測(cè)木星冰衛(wèi)星的探測(cè)器——“木星冰衛(wèi)星探索者”（JUICE），將對(duì)木星及木星的3 顆冰衛(wèi)星——木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四進(jìn)行詳盡觀測(cè)，揭秘冰衛(wèi)星的宜居性，探測(cè)木星系統(tǒng)的復(fù)雜環(huán)境，推進(jìn)人類對(duì)外太陽(yáng)系的探索，尤其是探測(cè)器將首次環(huán)繞木衛(wèi)三運(yùn)行，成為全球首個(gè)環(huán)繞月球以外的行星衛(wèi)星運(yùn)行的航天器。按計(jì)劃，探測(cè)器將于2031 年7 月飛抵木星，之后將圍繞木星飛行，并在此期間完成這3 顆木星冰衛(wèi)星的多次飛越，最終于2035 年底撞擊木衛(wèi)三表面（見圖3）。

圖3 歐洲“木星冰衛(wèi)星探索者”

4 歐洲發(fā)射“歐幾里德”望遠(yuǎn)鏡

2023 年7 月1 日，歐洲航天局成功發(fā)射“歐幾里德”（Euclid）可見光到近紅外空間天文望遠(yuǎn)鏡（見圖4）?！皻W幾里德”是ESA“宇宙愿景2015-2025”（Cosmic Vision 2015-2025）計(jì)劃的一項(xiàng)中型任務(wù)，計(jì)劃工作壽命為6 年，將在日地拉格朗日L2 點(diǎn)軌道運(yùn)行，觀測(cè)100 億光年內(nèi)的數(shù)十億個(gè)星系，覆蓋超過三分之一的天空，準(zhǔn)確繪制大尺度宇宙三維地圖，探索宇宙暗能量和暗物質(zhì)的性質(zhì)，增進(jìn)人類對(duì)宇宙的認(rèn)知。11 月7 日，ESA 發(fā)布“歐幾里德”拍攝的首批5 幅宇宙全彩色圖像，展示其繪制出迄今為止最廣闊的宇宙三維地圖的能力。

圖4 歐洲“歐幾里德”望遠(yuǎn)鏡

5 液氧甲烷火箭全球成功首飛

2023 年7 月12 日，朱雀二號(hào)遙二火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空（見圖5），發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，成為世界上首款成功將載荷送入預(yù)定軌道的液氧甲烷火箭，也是中國(guó)商業(yè)航天首款基于自主研制的液體發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)成功入軌的運(yùn)載火箭，填補(bǔ)了中國(guó)液氧甲烷火箭的技術(shù)空白，意味著中國(guó)首款大推力液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)通過飛行驗(yàn)證，標(biāo)志著中國(guó)全面掌握液氧甲烷運(yùn)載火箭關(guān)鍵技術(shù)。

6 中國(guó)成功發(fā)射世界首顆高軌合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星

2023 年8 月13 日，陸地探測(cè)四號(hào)01 星成功發(fā)射。該衛(wèi)星是中國(guó)民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中的科研衛(wèi)星，是世界首顆地球同步軌道合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星（見圖6）。衛(wèi)星具備對(duì)中國(guó)及周邊區(qū)域高分辨率、全天候、高重訪、寬覆蓋的觀測(cè)能力，可有效滿足災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)需求，同時(shí)兼顧國(guó)土資源、地震、水利、氣象、海洋、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)應(yīng)用需求。

圖6 陸地探測(cè)四號(hào)01 星工作示意圖

7 印度月船-3 探測(cè)器成功實(shí)施月球軟著陸和巡視探測(cè)

2023年8月23日，印度月船-3（Chandrayaan-3）探測(cè)器成功在月球南緯69.37°、東經(jīng)32.35°附近區(qū)域著陸，使印度成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)和中國(guó)之后，第四個(gè)在月球表面成功著陸的國(guó)家。月船-3 是印度第三次月球探測(cè)任務(wù)，在歷經(jīng)4 年前月船-2 著陸失敗的挫折后，月面著陸終獲成功（見圖7）。著陸后，探測(cè)器攜帶的月球車在月面行駛約100m，著陸器進(jìn)行了“跳躍”試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，著陸器升離月球表面40cm，然后在距離原著陸位置30～40cm 處著陸。之后月球車和著陸器均進(jìn)入休眠。11 月，探測(cè)器的推進(jìn)模塊返回地球軌道。

圖7 印度月船-3 任務(wù)概念圖

8 全球首款衛(wèi)星通話手機(jī)進(jìn)入大眾生活

2023 年8 月29 日，中國(guó)推出全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機(jī)—華為 Mate 60 Pro，即使在沒有地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下，也可以撥打、接聽衛(wèi)星電話，還可自由編輯短信，選擇多條位置信息生成軌跡地圖。Mate 60 系列的衛(wèi)星電話功能依托于天通一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（見圖8）。天通一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)是中國(guó)自主研制的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，由空間段、地面段和用戶終端組成，目前已有3 顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行。

圖8 手機(jī)直連衛(wèi)星概念圖

9 美國(guó)發(fā)射靈神星號(hào)小行星探測(cè)器

2023 年10 月13 日，美國(guó)成功發(fā)射靈神星號(hào)（Psyche）小行星探測(cè)器，將全球首次詳探金屬小行星——靈神星（Psyche），幫助解答有關(guān)太陽(yáng)系行星的起源和形成等基本問題（見圖9）。據(jù)推測(cè)，靈神星可能是一顆尚未形成的行星的金屬內(nèi)核，在形成初期與其他的大型天體相撞而失去了巖石外殼，因此研究靈神星對(duì)于研究同樣由鐵、鎳等金屬元素構(gòu)成的地球內(nèi)地核具有重要意義。按計(jì)劃，探測(cè)器將于2029年8 月抵達(dá)靈神星，并執(zhí)行為期26 個(gè)月的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。

圖9 美國(guó)靈神星號(hào)探測(cè)器

10 SpaceX 公司發(fā)射次數(shù)占全球發(fā)射總數(shù)近半

截至2023 年12 月25 日，SpaceX 公司已完成96 次發(fā)射，較2022 年增加35 次，占美國(guó)年度發(fā)射次數(shù)的87%，全球發(fā)射次數(shù)的45%（見圖10）。發(fā)射質(zhì)量累計(jì)1175t，較2022 年增加541t，占美國(guó)發(fā)射總質(zhì)量的98.6%，全球發(fā)射總質(zhì)量的80%。SpaceX 公司憑借重復(fù)使用運(yùn)載技術(shù)，進(jìn)入空間能力大幅增強(qiáng)，在“星鏈”系統(tǒng)需求推動(dòng)下，已占據(jù)美國(guó)發(fā)射活動(dòng)的絕對(duì)主導(dǎo)地位，在全球發(fā)射市場(chǎng)也已占據(jù)“半壁江山”。

圖10 SpaceX 公司近5 年發(fā)射次數(shù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)

2023年中國(guó)十大航天新聞

1 中國(guó)成功發(fā)射首顆全電推進(jìn)通信衛(wèi)星

2023 年1 月13 日，亞太6E 衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。該衛(wèi)星是中國(guó)首顆全電推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)自主飛行變軌的地球同步軌道通信衛(wèi)星。衛(wèi)星配置25 個(gè)Ku用戶波束和3 個(gè)Ka 信關(guān)站波束，通信總?cè)萘砍^30Gbit/s，有效填補(bǔ)了東南亞地區(qū)寬帶通信市場(chǎng)的空白（見圖11）。

圖11 亞太6E 衛(wèi)星

2 中國(guó)首個(gè)高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)初步建成

2023 年2 月23 日，中星26 號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。該星是中國(guó)首顆超過100Gbit/s 容量高通量通信衛(wèi)星，采用自主研發(fā)的東方紅四號(hào)增強(qiáng)型衛(wèi)星平臺(tái)，是滿足衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及通信傳輸要求的新一代高通量通信衛(wèi)星。隨著中星16 號(hào)、中星19 號(hào)和中星26 號(hào)高通量通信衛(wèi)星相繼成功發(fā)射（見圖12），首張完整覆蓋中國(guó)國(guó)土全境及“一帶一路”共建國(guó)家沿線重點(diǎn)區(qū)域的高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)初步建成。

圖12 中星16 號(hào)、19 號(hào)、26 號(hào)衛(wèi)星示意圖

3 中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖發(fā)布

2023 年4 月24 日,國(guó)家航天局和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合發(fā)布了中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖。本次發(fā)布的影像圖為彩色，包括按照制圖標(biāo)準(zhǔn)分別制作的火星東西半球正射投影圖、魯賓遜投影圖（見圖13）和墨卡托投影加方位投影圖，空間分辨率為76m，將為開展火星探測(cè)工程和火星科學(xué)研究提供質(zhì)量更好的基礎(chǔ)底圖。天問一號(hào)任務(wù)獲取的包括影像圖在內(nèi)的一批科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，將為人類深入認(rèn)知火星作出中國(guó)貢獻(xiàn)。

圖13 魯賓遜投影圖

4 國(guó)際月球科研站建設(shè)方案公布

2023 年4 月25 日，在“中國(guó)航天日”第一屆深空探測(cè)國(guó)際會(huì)議上，國(guó)際月球科研站建設(shè)方案公布。國(guó)際月球科研站依據(jù)“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、邊建邊用”的原則，將按照三個(gè)階段分步實(shí)施：計(jì)劃2028年前建成基本型，開展月球環(huán)境探測(cè)和資源利用試驗(yàn)驗(yàn)證（見圖14）；2040 年前建成完善型，開展日地月空間環(huán)境探測(cè)及科學(xué)試驗(yàn)，并建成鵲橋通導(dǎo)遙綜合星座，服務(wù)載人登月和火星、金星等深空探測(cè)；之后建設(shè)應(yīng)用型月球科研站。國(guó)際月球科研站已得到俄羅斯、白俄羅斯、委內(nèi)瑞拉、亞太空間合作組織等全球近20 個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織的積極響應(yīng)和參與。

5 神舟十六號(hào)飛行乘組首次包含3 類航天員

2023 年5 月30 日，神舟十六號(hào)載人飛船搭乘長(zhǎng)征二號(hào)F 遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。神舟十六號(hào)任務(wù)飛行乘組首次包含了3 個(gè)航天員類型，指令長(zhǎng)景海鵬為航天駕駛員，朱楊柱為航天飛行工程師，桂海潮為載荷專家（見圖15）。這也是中國(guó)第三批航天員首次亮相載人飛行任務(wù)。2023 年，中國(guó)國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室已正式運(yùn)行，并建立起獨(dú)具中國(guó)特色的近地空間科學(xué)與應(yīng)用體系，空間應(yīng)用正有序展開、成果頻現(xiàn)。

6 液氧甲烷火箭全球成功首飛

7 中國(guó)成功發(fā)射世界首顆高軌合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星

8 全球首款衛(wèi)星通話手機(jī)進(jìn)入大眾生活

9 北斗系統(tǒng)正式加入國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)

2023 年11 月，《國(guó)際民用航空公約》附件10最新修訂版正式生效，其中包含了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和建議措施，這標(biāo)志著北斗系統(tǒng)正式加入國(guó)際民航組織（ICAO）標(biāo)準(zhǔn)，成為全球民航通用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)納入國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于推動(dòng)民航高質(zhì)量發(fā)展和交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有重要意義，有利于推進(jìn)北斗系統(tǒng)在民航領(lǐng)域的市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化應(yīng)用（見圖16）。

圖16 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)圖

10 “長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)第500 次發(fā)射

2023 年12 月10 日，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，成功將遙感三十九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道（見圖17）。此次任務(wù)是“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭第500 次發(fā)射。自1970 年長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射東方紅一號(hào)衛(wèi)星至今，中國(guó)航天用53 年的歷程完成了從0 到500 的突破。其中包括2023 年6月15 日，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功將吉林一號(hào)高分06A 星等41 顆衛(wèi)星準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，刷新了中國(guó)一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀(jì)錄?！伴L(zhǎng)征”火箭第一個(gè)百次發(fā)射用了37 年，第二個(gè)百次用了7 年，第三個(gè)百次用了4 年，第四個(gè)百次用了2 年零9 個(gè)月，第五個(gè)百次僅用了2 年，不斷刷新中國(guó)航天新紀(jì)錄。

圖17 “長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭第500 次發(fā)射