付郁 (北京空間科技信息研究所)
2017年世界航天發(fā)射活動已經(jīng)落幕。與上一年度相比,本年度的發(fā)射活動格局略有調(diào)整:美國發(fā)射數(shù)量顯著增長,繼續(xù)維持第1位置;俄羅斯發(fā)射活動有所回升,躍升至全球次席;中國位居第3;歐洲基本維持穩(wěn)定;印度發(fā)射次數(shù)有所減少,排序滑落至日本之后??傮w來看,2017年世界發(fā)射次數(shù)較2016年有所提升,由于小衛(wèi)星星座的加速部署,發(fā)射的航天器數(shù)量增長1倍有余。
2017年,全球共進行91次航天發(fā)射任務(wù),其中85次發(fā)射成功(包含1次部分成功),6次發(fā)射失敗。全年發(fā)射航天器467個,成功發(fā)射443個(包括部分成功),因發(fā)射失敗導(dǎo)致24個航天器損毀。
在全年91次運載火箭發(fā)射中,美國憑借太空探索技術(shù)公司(SpaceX)18次發(fā)射的強勢表現(xiàn),全年發(fā)射次數(shù)達到30次,發(fā)射航天器數(shù)量達152個,發(fā)射次數(shù)和發(fā)射航天器數(shù)量繼續(xù)雙雙位居全球榜首位置;俄羅斯發(fā)射次數(shù)為21次,發(fā)射航天器116個,發(fā)射次數(shù)有所回升,發(fā)射航天器數(shù)量大幅躍升;中國發(fā)射18次,發(fā)射航天器34個,位居全球第3位;歐洲發(fā)射9次,發(fā)射航天器18個,維持了2016年的發(fā)射頻率;日本發(fā)射7次,發(fā)射航天器8個;印度發(fā)射5次,發(fā)射航天器138個,發(fā)射次數(shù)下降,但發(fā)射航天器數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。此外,伊朗發(fā)射1次,發(fā)射航天器1個。
從單箭發(fā)射航天器平均數(shù)量看,印度憑借“一箭104星”發(fā)射繼續(xù)占據(jù)榜首位置,并將單箭發(fā)射航天器平均數(shù)量提升至27.6個;俄羅斯、美國分列第2和第3位。
2017年全球發(fā)射航天器數(shù)量按發(fā)射所屬國家統(tǒng)計情況
在2017年全年發(fā)射的467個航天器中,按航天器所屬國家(用戶)統(tǒng)計,美國高達302個,相較2016年增長了近2.5倍,以絕對優(yōu)勢繼續(xù)排名第1;歐洲數(shù)量相較2016年翻番,超越中國位居全球第2位;中國因運載火箭發(fā)射失利導(dǎo)致多個任務(wù)推遲,排名滑落至第3位;俄羅斯、日本和印度的排名與2016年保持一致,分列第4、第5和第6位。
排除對航天器制造市場分析影響不大的50kg及以下航天器后,美國航天器數(shù)量為76個,仍位居榜首;中國以27個反超歐洲,排名第2,這反映出中國航天系統(tǒng)正處于大規(guī)模建設(shè)和快速發(fā)展階段;俄羅斯憑借15個航天器數(shù)量位列全球第3位;歐洲則滑落至第4位。
2017年全球發(fā)射航天器數(shù)量按所屬國家統(tǒng)計情況
2017年,對地觀測衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量最高,達到250顆,相較2016年增長了近1.5倍;其他依次為空間科學(xué)與技術(shù)試驗衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、載人及貨運航天器、導(dǎo)航定位衛(wèi)星和非衛(wèi)星。其中,非衛(wèi)星是指運載火箭上面級配重模塊或不具備衛(wèi)星功能的載荷儀器。2017年,載人飛行任務(wù)次數(shù)與2016年持平,“下一代銥星”(Iridium NEXT)星座部署使得通信衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量相較2016年增長了2倍有余。
2017年全球發(fā)射航天器數(shù)量按任務(wù)領(lǐng)域統(tǒng)計情況
2016年和2017年發(fā)射航天器數(shù)量按任務(wù)領(lǐng)域?qū)Ρ?/p>
在全年入軌的443個航天器中,按照航天器運行軌道統(tǒng)計,運行在低地球軌道(LEO)的航天器最多,達到394顆,約占全年發(fā)射總數(shù)的88.9%,創(chuàng)造歷史新高;從質(zhì)量大于50kg的航天器數(shù)量看,低地球軌道衛(wèi)星數(shù)量較2016年增長約60.1%,增幅顯著。多星”發(fā)射推動50kg及以下的微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量快速增長,但同時也是造成50kg及以下的微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量波動的一個重要原因?!耙患嘈恰卑l(fā)射任務(wù)推遲或失敗,均會明顯影響該類衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量。2017年,俄羅斯聯(lián)盟-2.1b(Soyuz-2.1b)火箭發(fā)射失利,造成16顆50kg及以下微納衛(wèi)星發(fā)射失敗。
2017年全球發(fā)射航天器數(shù)量按運行軌道分布統(tǒng)計情況
2016年和2017年發(fā)射航天器數(shù)量按運行軌道分布對比
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。2017年,在印度“一箭104星”等發(fā)射帶動下,50kg及以下的微納衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量相較2016年顯著回升,占發(fā)射總數(shù)量的66.38%。“一箭
2017年全球發(fā)射航天器按質(zhì)量分布統(tǒng)計情況
2016年和2017年發(fā)射航天器按質(zhì)量統(tǒng)計對比
航天器研制所屬國均按主承包商的所屬國統(tǒng)計。2017年,美國研制的航天器數(shù)量為265個,是2016年的1.7倍,主要源于微納衛(wèi)星數(shù)量大幅增加;歐洲研制數(shù)量達到85個,是2016年的2.5倍多,反超中國,位居全球第2位;中國研制數(shù)量為39個,排名滑落至第3位;俄羅斯比2016年增加了56%,繼續(xù)排名第4位;日本和印度分別第5和第6位。
2017年,較大型宇航公司的排名針對50kg及以上衛(wèi)星的研制情況進行統(tǒng)計,并且綜合考慮了航天器數(shù)量和質(zhì)量等指標,登上前10排名榜的公司包括2家美國公司、2家中國公司、3家歐洲公司、1家俄羅斯公司、1家印度公司和1家日本公司。這10家公司研制的50kg以上航天器總數(shù)量占全球50kg以上航天器總數(shù)量的75.80%。
歐洲泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS)憑借為美國銥星公司(IRIDIUM)研制“下一代銥星”星座躍居全球第1位;美國勞拉空間系統(tǒng)公司(SS/L)和中國空間技術(shù)研究院(CAST)研制的航天器數(shù)量相較2016年均有所下滑,排名分列第2和第3位;美國波音公司(Boeing)航天器研制數(shù)量與2016年持平,俄羅斯能源火箭航天集團(RSC Energia)研制的航天器數(shù)量相較2016年增加了2顆,中國科學(xué)院(CAS)微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的航天器數(shù)量增長至9顆,這三家公司研制的50kg以上航天器數(shù)量相同,但考慮到研制的航天器總質(zhì)量差異,因此排名為波音公司第4位、俄羅斯能源火箭航天集團第5位、中國科學(xué)院微小衛(wèi)星中心第6位;歐洲空客防務(wù)與航天公司(ADS)憑借7顆衛(wèi)星重新躋身前10強,位居第7位;印度空間研究組織(ISRO)自2016年首次登上排名榜后,2017年繼續(xù)占據(jù)一席位置,位居第8位;日本三菱電機公司(Melco)與歐洲的德國OHB System公司研制的航天器數(shù)量一致,考慮航天器質(zhì)量因素,兩家公司排名分別位居第9和第10位。需要指出的是,2016年前10強中的美國軌道-ATK公司和洛馬丁公司(LM)在2017年排名跌出前10。
2017年全球發(fā)射航天器按研制所屬國家統(tǒng)計情況
測試中的“下一代銥星”
2017年各主承包商的航天器數(shù)量統(tǒng)計(質(zhì)量大于50kg)
從2017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。
展望2018年,世界航天發(fā)射活動將繼續(xù)呈現(xiàn)繁榮態(tài)勢?!跋乱淮炐恰?、“鴿群”、“狐猴”等星座繼續(xù)發(fā)射組網(wǎng),維持星座運行能力,”一網(wǎng)”(OneWeb)星座發(fā)射拉開低軌寬帶星座建設(shè)大幕,“黑天全球”(BlackSky Global)等商業(yè)遙感星座邁入業(yè)務(wù)星部署階段,全年航天器發(fā)射數(shù)量有望保持在350個以上,繼續(xù)位居歷史高位水平。
2017年,世界航天活動發(fā)射質(zhì)量問題頻發(fā)。從數(shù)量看,全年度共有6次發(fā)射失敗和1次發(fā)射部分成功事件,數(shù)量為自2000年以來的新高;從覆蓋看,7次發(fā)射異常涵蓋6個國家、7型火箭,2017年開展航天發(fā)射活動的國家除歐洲外均出現(xiàn)了影響航天器順利入軌的航天發(fā)射質(zhì)量問題,覆蓋面廣。世界航天活動也在系列發(fā)射事故影響下遭遇挫折:中國研制的東方紅-5平臺首發(fā)星未能入軌;“印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”(IRNSS)備份星發(fā)射失利,導(dǎo)致印度導(dǎo)航系統(tǒng)的部署和應(yīng)用進程滯后;加拿大電信衛(wèi)星公司(TeleSat)低軌寬帶衛(wèi)星星座首顆技術(shù)試驗衛(wèi)星發(fā)射失利,影響了全球低軌寬帶星座的建設(shè)步伐。由此可見,在世界航天活動蓬勃發(fā)展的背景下,航天發(fā)射密度相應(yīng)增加,頻次相應(yīng)加快,航天發(fā)射的質(zhì)量管控、快速保障能力也值得高度關(guān)注,需要同步加強,切實確保航天發(fā)射活動成功開展,進而支撐世界航天活動有序推進。