2013年 世界航天器发射统计分析
2014-12-25徐映霞北京空间科技信息研究所
徐映霞(北京空间科技信息研究所)
2013年的世界航天器发射活动已落下帷幕。全年共进行82次发射任务,仅略多于2012年的78次,远低于历史上发射最高年份1967年的139次。但是2013年发射的航天器数量高达214个(含发射失败),大大超过了1990年173个的历史最高纪录,成为到目前为止航天器发射数量最多的一年,并显现出新的发展特点。
1 2013年发射航天器数据统计
按发射国家统计
在全年82次的发射中,俄罗斯的发射次数最多,达到33次,美国19次,中国15次,欧洲7次,印度和日本各3次,韩国和伊朗各1次。
按航天器所属国家统计
按航天器所属国家(用户)统计来看,2013年各国发射的航天器数量大多呈上升趋势,只有日本有所下降。美国持续保持所研制的航天器升空数量第一,2013年更是高达89个,是2012年(30个)的3倍,主要来自于空间科学与技术试验类的微、纳卫星数量的增长,也是推高全球航天器发射数量的主要驱动力。俄罗斯、欧洲和中国处于第二梯队,远远领先于其他国家。
按航天器制造商统计
按航天器研制主承包商统计,在全年发射的214个航天器中,美国研制的航天器为92个,比2012年的43个翻了一番多,这与其用于技术试验的微、纳卫星数量增加有关。这些微、纳卫星主要由政府和军方的科研机构以及高校研制。
在大型宇航公司方面,俄罗斯信息卫星系统-列舍特涅夫公司以15个航天器位列第一,中国空间技术研究院以12个位列第二。信息卫星系统-列舍特涅夫公司为俄罗斯通信和导航卫星主要研制企业,在其15个航天器中有9颗是200kg左右的低轨存储转发小卫星,其15个航天器总质量约13.4t。而中国空间技术研究院研制的航天器涵盖了通信卫星、对地观测卫星、载人航天器、月球探测器等多种类型,12个航天器总质量超过27.8t。
2013年各国发射的航天器数量统计情况
2013年全球发射的航天器所属国家分布情况
2013年各航天器主承包商的航天器数量分布
按航天器技术领域统计
在全年发射的214个航天器中,科学与技术试验卫星最多,其次是通信广播卫星、对地观测卫星、载人及货运航天器、导航定位卫星和空间探测器。与2012年相比,科学与技术试验卫星的数量(113颗)大幅增加,是2012年(36颗)的3倍多,对地观测卫星数量虽然略有减少(从32颗减少到30颗),但高分辨率对地观测卫星的数量翻倍。
2013年全球发射的航天器领域分布情况
按航天器发射质量统计
在全年发射的214个航天器中,除去2个首次飞行运载火箭的模拟配重和2个与火箭上面级不分离的技术试验仪器,对210个航天器质量进行统计分析表明,发射质量低于500kg的航天器占全部航天器数量的63%,特别是质量小于10kg的航天器数量达到92个,占全部航天器数量的44%,同比增长了2.5倍,是2013年航天器数量大幅增加的主要原因。其中,绝大部分航天器为美国卫星。这也客观地反映了近几年,特别是2013年,微、纳卫星发展异常活跃,孕育着未来航天发展的重大变革。
2013年全球发射的航天器质量分布情况
2013年与2012年发射航天器数量按技术领域对比
2013年与2012年发射航天器质量分布统计对比
2 特点与动向
从2013年全球航天器发射统计分析可以看出,世界航天活动具有如下特点和动向。
美俄仍保持领先地位,应用卫星系统加速更新换代
从2013年发射的航天器情况来看,美国在研制数量、所属数量以及航天器质量方面依然保持领先地位,俄罗斯则保持发射次数的领先地位。在通信领域,美国和俄罗斯两国正在加速低轨通信星座的更新换代,新发射的通信卫星2/3为低轨道通信卫星,美国静止轨道军用通信卫星的更新换代进程已过半,新一代卫星系统性能呈数量级提高。在导航领域,俄罗斯力图建成由30颗卫星组成的完整的导航星座,但因发射失败损失了3颗卫星,所以只能在2014年完成满员星座的部署。在对地观测领域,美国继续保持自己的领先地位,最后一颗0.1m分辨率的锁眼-12(KH-12)卫星已经完成发射,俄罗斯虽然2013年发射的对地观测卫星只有3颗,但全部是高分辨率卫星,最高分辨率达到0.33m。
多个国家实现卫星发射首次突破,航天活动日趋广泛
2013年,厄瓜多尔和秘鲁自主研制立方体纳卫星,并通过搭载发射,实现了本国首颗自制卫星零的突破。越南通过国际市场采购,拥有了首颗对地观测卫星,该卫星是由欧洲阿斯特留姆公司研制的2.5m全色分辨率的光学成像卫星。越南还向日本购买了2颗1m分辨率雷达成像卫星,并提出0.5m分辨率光学成像卫星的购买意向,其首颗雷达成像卫星将于2017年发射。虽然越南宣称这些卫星用于陆地资源、灾害监测等民用应用,但对于越南这种国土狭小的国家,其用于境外军事侦察的意图不言自明。印度发射了自制的首个火星探测器,有望成为继美国、俄罗斯、欧洲之后第4个成功探测火星的国家。该探测器计划在2014年9月进入火星轨道,开始环绕火星探测。
纳卫星数量大幅增加,孕育航天体系新变革
2013年发射的空间科学与技术试验卫星是2012年的3倍,大多是10kg以下的纳卫星。而2013年发射的纳卫星达到92颗,几乎占2003年首颗纳卫星上天以来发射总数的1/4。早期的纳卫星主要用于教学和培训,而2013年发射的纳卫星绝大多数用于空间研究和技术演示。美国军方实施了“群落”(Colony)立方体纳卫星计划,美国航空航天局(NASA)实施了立方体纳卫星发射倡议计划,力图通过纳卫星演示验证先进产品和技术,探索业务化应用潜力,补充以大卫星为骨干的卫星体系,寻求航天发展模式的变革。
“一箭多星”比例显著提高,进入空间门槛大幅下降
2013年平均每枚火箭发射航天器的数量为2.61,比2012年的1.72大幅提高。2013年11月,美国和俄罗斯分别进行了“一箭二十九星”和“一箭三十二星”发射,接连刷新了“一箭多星”发射航天器数量的纪录。在这些“一箭多星”发射任务中,政府和商业市场均发挥了重要推动作用。美国军方和航空航天局(NASA)大力推动发射搭载任务,目前美国国家侦察局(NRO)的所有低轨道发射任务均搭载大量微纳卫星,提高了发射利用率,降低了单星发射成本,为创新技术和创新概念提供低成本上天飞行机会。同时,国际商业发射服务市场的搭载业务发展活跃,并衍生出一些专门从事“一箭多星”搭载任务的代理商,俄罗斯“一箭三十二星”就是典型的商业多星发射项目。
“国际空间站”成为“天基发射场”,开始提供商业服务
自从2012年10月日本首次利用小卫星释放装置(J-SSOD)从“国际空间站”希望号日本实验舱(JEM)上释放小卫星之后,2013年日本再次实施了空间站卫星释放任务,在空间站上释放了4颗立方体纳卫星。空间站用于卫星释放,可充分利用有人参与的优势,在站上进行测试和一定程度的维修,甚至在站上根据需求进行组装。2014年1月9日,美国“天鹅座”(Cygnus)货运飞船发射更是携带了33颗小卫星进入空间站,其中包括美国28颗商业遥感小卫星,准备在希望号日本实验舱上利用美国自制的小卫星释放装置陆续部署,意味着空间站作为“天基发射场”已经开始提供商业服务。