2010年世界航天運(yùn)載業(yè)回顧與解析

文/張健壯

概 況

2010年，中國、美國、俄羅斯、歐空局國家、日本、印度、以色列和韓國進(jìn)行了航天發(fā)射。這些國家共進(jìn)行74次航天發(fā)射，其中有23次商業(yè)性發(fā)射，占總發(fā)射次數(shù)的31%。2010年的航天發(fā)射總次數(shù)比2009年少4次，降低約5%。

2010年74次航天發(fā)射有4次失敗。4月15日，印度“靜地衛(wèi)星運(yùn)載器”（GSLV）2型火箭發(fā)射“靜地星”4通信與導(dǎo)航衛(wèi)星失利；6月10日，韓國“航天運(yùn)載器”（KSLV）1型火箭發(fā)射“科技星”2B低地軌道大氣研究衛(wèi)星失??；12月5日，俄羅斯“質(zhì)子”M火箭以一箭三星方式發(fā)射GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星沒能成功；12月25日，印度GSLV-1型火箭在發(fā)射“印星”4D（“靜地星”5P）地球同步軌道通信衛(wèi)星時(shí)于升空后不久爆炸。

俄羅斯進(jìn)行了13次商業(yè)性發(fā)射，約占總商業(yè)性發(fā)射次數(shù)的57%；美國進(jìn)行4次商業(yè)性發(fā)射，占17%；阿里安航天公司發(fā)射6次，占26%。

世界商業(yè)性發(fā)射收入

2010年23次商業(yè)性發(fā)射創(chuàng)收約24.5億美元，比2009年多4300萬美元，增長(zhǎng)1.78%。歐空局國家收入門13.2億美元。俄羅斯創(chuàng)收8.26億美元。美國獲得3.07億美元。

有效載荷

74次航天發(fā)射共運(yùn)載了110個(gè)有效載荷，其中33個(gè)是商業(yè)性有效載荷，其余77個(gè)是民用、軍用或非營利目的的有效載荷。

23次商業(yè)性發(fā)射運(yùn)載了44個(gè)有效載荷，其中31個(gè)為商業(yè)性有效載荷。44個(gè)有效載荷包括23顆非地球同步軌道衛(wèi)星和21顆地球同步軌道衛(wèi)星。非地球同步軌道衛(wèi)星是“低溫星”2、“空間環(huán)境可靠性驗(yàn)證集成系統(tǒng)”（SERVS）2、“獵鷹”9火箭驗(yàn)證飛行模擬樣船、“皮卡爾”、“樣機(jī)研究?jī)x器與空間任務(wù)技術(shù)進(jìn)步(PRISMA)主星”、“PRIS-MA-目標(biāo)星”、“大地合成空徑雷達(dá)X數(shù)字高程新增星”、6顆“全球星”2、“地中海天宇”4、“龍”C1試驗(yàn)飛船和8顆小衛(wèi)星。地球同步軌道衛(wèi)星是“國際通訊衛(wèi)星”16、“靜地業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星”P、“回聲星”14、SES-1、“阿斯特拉”3B、“聯(lián)邦國防軍通信衛(wèi)星”2、“巴德爾”5、“阿拉伯星”5A、“通信、海洋與氣象衛(wèi)星”1、“回聲星”15、“尼羅星”201、“非洲區(qū)域衛(wèi)星通信組織(RASCOM)非月”1R、XM-5、“廣播衛(wèi)星”3b、“歐洲通信衛(wèi)星”W3B、“天地”1、“國際通信衛(wèi)星”17、“高適應(yīng)性衛(wèi)星”（HYLAS）1、“KA星”、“韓星”6和“西班牙星”1E。

商業(yè)性發(fā)射運(yùn)載的民用、軍用或非營利目的的衛(wèi)星有5顆政府民用衛(wèi)星——GOES-P、“皮卡爾”、“PRIS-MA-主星”、“PRIS-MA-目標(biāo)星”、“地中海天宇”4，8顆軍用衛(wèi)星——德國國防部的COMSATBw-2及分別屬于美國陸軍、國家偵察辦公室（NRO）和洛斯?阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的7顆小衛(wèi)星。

全球2010年共進(jìn)行了51次非商業(yè)性發(fā)射，運(yùn)載了66個(gè)商業(yè)性和非商業(yè)性有效載荷。4次非商業(yè)性發(fā)射失敗，即印度GSLV-2型火箭發(fā)射“靜地星”4失敗，韓國KSLV-1火箭發(fā)射“科技星”2B失敗，俄羅斯“質(zhì)子”M火箭發(fā)射GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星失敗，印度GSLV-1型火箭發(fā)射“印星”4D失敗。

非商業(yè)性發(fā)射還運(yùn)載了2顆商業(yè)性衛(wèi)星，即印度的兩顆通信衛(wèi)星——“靜地星”4和“印星”4D均發(fā)射失敗。

非商業(yè)性發(fā)射運(yùn)載了31個(gè)政府民用有效載荷，其中中國9個(gè)——“遙感”9、“遙感”10、“遙感”11、“實(shí)踐”6、“實(shí)踐”12、“天繪”1、“鑫諾”6、“嫦娥”2和“風(fēng)云”3B，俄羅斯10個(gè)——5艘“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船（ISS-36P、37P、38P、39P、40P）、4艘“聯(lián)盟”號(hào)載人飛船（ISS-22S、23S、24S、25S）和“信使”M2，美國4個(gè)——STS-130、STS-131、STS-132和“太陽動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)”（SDO），日本4個(gè)——“曉”、“伊卡洛斯”、“大學(xué)航天工程聯(lián)合會(huì)技術(shù)實(shí)驗(yàn)載體”（UNITEC)1和“準(zhǔn)天頂衛(wèi)星”（QZS）1，印度3個(gè)——“制圖星”2B、“阿爾及利亞星”2A和“學(xué)生星”，韓國1個(gè)——“科技星”2B（失敗）。

非商業(yè)性發(fā)射還運(yùn)載了29個(gè)軍事有效載荷，其中以色列1個(gè)——“地平線”9，挪威1個(gè)——“自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)星”（AISSat）1，中國6個(gè)——5顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星和1顆通信衛(wèi)星，美國7個(gè)——X-37B軌道試驗(yàn)飛行器、CPS-2F1、“先進(jìn)極高頻”（AEHF）1、NRO L-32、NRO L-41、“天基監(jiān)視系統(tǒng)”（SBSS）1和“空間試驗(yàn)計(jì)劃”(STP)S26，俄羅斯14個(gè)——“彩虹”1M、GLONASSMRl9-2l、“宇宙”2462、“宇宙”2463、“宇宙”2469、GLONASS-M36～38、“子午線”3和GLONASS-M39～41（失?。?/p>

還有非營利性組織的4顆衛(wèi)星通過非商業(yè)性發(fā)射升空，即瑞士的“技術(shù)創(chuàng)新星”（Tlsat）1及日本的“鹿兒島星”、“愿星”和“早稻田星”2。

各國發(fā)射活動(dòng)

中國 中國2010年全年共進(jìn)行15次航天發(fā)射，全部成功。這表明了中國長(zhǎng)征系列運(yùn)救火箭和各類衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步?！氨倍贰毙l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全年發(fā)射5顆衛(wèi)星。該系統(tǒng)是中國獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。中國將于2020年前后建成覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng)。

俄羅斯 俄羅斯2010年進(jìn)行了31次航天發(fā)射，其中13次為商業(yè)性發(fā)射。國際發(fā)射服務(wù)公司發(fā)射8枚“質(zhì)子”M火箭，各運(yùn)載1顆商業(yè)地球同步軌道通信衛(wèi)星，創(chuàng)造了年發(fā)射次數(shù)新高。宇宙運(yùn)輸國際航天公司發(fā)射3枚“第聶伯”火箭，共把5顆衛(wèi)星送入軌道。1枚“呼嘯”號(hào)火箭把SERVIS-2衛(wèi)星送入軌道。l枚“聯(lián)盟”2型火箭把6顆“全球星”2送入軌道。由阿里安航天公司經(jīng)營的“聯(lián)盟”2型火箭將從2011年開始在圭亞那航天中心發(fā)射。

俄羅斯進(jìn)行了18次非商業(yè)性發(fā)射，其中9次執(zhí)行的是國際空間站任務(wù)，8次為軍用衛(wèi)星發(fā)射，1次是民用衛(wèi)星發(fā)射。

美國 美國2010年共進(jìn)行15次航天發(fā)射，其中4次為商業(yè)性發(fā)射。在11次非商業(yè)性發(fā)射中，3次是航天飛機(jī)飛行任務(wù)，2次是運(yùn)載國家偵察辦公室的保密衛(wèi)星，5次是發(fā)射國防部衛(wèi)星，1次是運(yùn)載NASA衛(wèi)星。

波音發(fā)射服務(wù)公司：波音發(fā)射服務(wù)公司為商業(yè)用戶提供“德爾它”系列火箭發(fā)射服務(wù)，2010年實(shí)施2次商業(yè)性發(fā)射。“德爾它”4型火箭將GOES-P氣象衛(wèi)星送入地球同步軌道?！暗聽査?型火箭將意大利“地中海天宇”4衛(wèi)星送入低地軌道。

軌道科學(xué)公司：軌道科學(xué)公司向國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)提供“飛馬座”、“金牛座”和“人牛怪”火箭，2010年用“人牛怪”4型火箭進(jìn)行了2次發(fā)射，分別將SSBS-1和STP-S26送入軌道。

太空探索技術(shù)公司：太空探索技術(shù)公司正在研制“獵鷹”系列火箭，面向政府和商業(yè)用戶?！矮C鷹”1型火箭2006年3月首次發(fā)射，以失敗告終。2007年3月進(jìn)行的第二次發(fā)射也告失敗，但飛行狀態(tài)好于第一次。2008年8月和9月連續(xù)進(jìn)行了第3和第4次發(fā)射。第3次發(fā)射因一、二級(jí)分離后相撞，導(dǎo)致衛(wèi)星未能入軌。第4次發(fā)射圓滿成功，把模擬有效載荷送入低地軌道。2010年6月太空探索公司進(jìn)行了“獵鷹”9型火箭的首次飛行，成功地將“龍”貨運(yùn)飛船的模擬樣船送入低地軌道。12月，該型火箭再次發(fā)射，進(jìn)行NASA“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)”（COTS）項(xiàng)目下的驗(yàn)證飛行，將“龍”C1試驗(yàn)飛船送入低地軌道。飛船繞地飛行兩圈后成功再入，在太平洋上濺落。“獵鷹”9為兩級(jí)液體火箭，低地軌道運(yùn)載能力為1.045噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為4.68噸。捆綁兩個(gè)與芯級(jí)直徑相同的模塊構(gòu)成的重型“獵鷹”9火箭低地軌道運(yùn)載能力可達(dá)30噸。

聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司：波音和洛-馬各出資50%于2006年年底成立了聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司，旨在聯(lián)合滿足美國政府的非商業(yè)性發(fā)射需求。波音提供“德爾它”系列火箭，而洛-馬則貢獻(xiàn)“宇宙神”5系列火箭。2010年，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司為美國政府提供了6次發(fā)射服務(wù)。2枚“德爾它”4型火箭分別運(yùn)載了國防部的GPS-2F1和國家偵察辦公室的NRO L-32衛(wèi)星。4枚“宇宙神”5型火箭先后將NASA的“太陽動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)”、波音為美國空軍研制的X-37B可重復(fù)使用無人航天飛機(jī)、美國空軍的AEHF-1通信衛(wèi)星和國家偵察辦公室的NROL-41衛(wèi)星送入軌道。

聯(lián)合航天聯(lián)盟公司：聯(lián)合航天聯(lián)盟公司也是波音和洛-馬的合資公司，經(jīng)營NASA航天飛機(jī)的發(fā)射服務(wù)。該公司2010年實(shí)施了3次發(fā)射任務(wù)?！皝喬靥m蒂斯”號(hào)、“奮進(jìn)”號(hào)和“發(fā)現(xiàn)”號(hào)都成功地進(jìn)行了往返于國際空間站的飛行，支持了國際空間站建設(shè)工作。

歐洲 “阿里安”5火箭2010年執(zhí)行了6次雙星發(fā)射任務(wù)，把12顆通信衛(wèi)星送入地球同步軌道。這12顆通信衛(wèi)星中11顆是商業(yè)衛(wèi)星，1顆是軍用衛(wèi)星。

印度 印度空間研究組織2010年實(shí)施了3次非商業(yè)性發(fā)射，4月15日，GSLV-2型火箭在發(fā)射“靜地星”4通信與導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)失敗。7月12日，“極軌衛(wèi)星運(yùn)載器”（PSLV）火箭將印度、阿爾及利亞、瑞士和挪威的5顆衛(wèi)星送入軌道。12月25日．GSLV-1型火箭在升空后不久爆炸。“印星”4D衛(wèi)星被毀。

日本 日本H-2A火箭2010年成功進(jìn)行了2次航天發(fā)射。它5月21日發(fā)射了4顆低地軌道衛(wèi)星和2顆星際探測(cè)器，9月11日把1顆地球同步軌道衛(wèi)星送入軌道。

以色列 以色列“彗星”2火箭6月22日把以國防部的“地平線”9偵察衛(wèi)星送入低地軌道。

韓國 6月10日，韓國KSLV-1型火箭在發(fā)射“科技星”2B時(shí)失利。這是該型火箭的接連第二次失敗。第一次失敗是在2009年，當(dāng)時(shí)未能把“科技星”2A送入軌道。KSLV-1火箭第一級(jí)由俄羅斯提供，使用液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。第二級(jí)使用韓國自制的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

2006～2010年世界航天發(fā)射情況

2006～2010年，世界各國共進(jìn)行355次航天發(fā)射，平均每年71次。俄羅斯和美國進(jìn)行了大部分的航天發(fā)射，其次是中國和歐洲國家。

這5年間共有120次商業(yè)性航天發(fā)射。商業(yè)性發(fā)射年發(fā)射次數(shù)有較大波動(dòng)，從2006年的21次，爬高到2008年的28次，再下跌到2010年的23次。5年中，俄羅斯進(jìn)行了56次商業(yè)性發(fā)射，占總數(shù)的46.7%；歐洲27次，占22.5%；美國19次，占15.8%；海射公司16次，占13.3%；中國2次，占1.7%；印度1次，占0.8%。

商業(yè)性非地球同步軌道發(fā)射需求上世紀(jì)90年代末達(dá)到高峰，2007年前的4年間呈現(xiàn)疲軟，2007年和2008年又現(xiàn)堅(jiān)挺，但沒能延續(xù)下去，2009年重新跌入不景氣狀態(tài)，而2010年又回升到較高水平。市場(chǎng)回暖主要是因?yàn)橐l(fā)射原有衛(wèi)星星座（如“軌道通信”和“全球星”星座）的補(bǔ)網(wǎng)衛(wèi)星和要建設(shè)新的衛(wèi)星星座，如德國的“合成孔徑雷達(dá)-放大鏡”（SAR-Lupe）星座及由意大利航天局和國防部共建的“地中海天宇”高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星星座。

2006～2010年發(fā)射升空的商業(yè)性地球同步軌道衛(wèi)星維持在21顆左右，2008年有個(gè)跳躍，達(dá)到23顆。商業(yè)性非地球同步軌道衛(wèi)星2006年僅發(fā)射了3顆，2007年發(fā)射了13顆，2008年為19顆，實(shí)現(xiàn)了大幅度跳躍。2009年發(fā)射的非地球同步軌道衛(wèi)星數(shù)量陡降，僅有4顆，但2010年又有個(gè)跳升，達(dá)到12顆。

2006～2010年商業(yè)性發(fā)射服務(wù)收入及趨勢(shì)

2006～2010年，世界商業(yè)性發(fā)射服務(wù)收入穩(wěn)步增長(zhǎng)，5年間幾乎翻了一番，從2006年的14.24億美元增長(zhǎng)到2010年的24.53億美元，5年共創(chuàng)收約98.56億美元，年均19.71億美元。

1. 自2006年以來，近67%的商業(yè)性發(fā)射是發(fā)向地球同步軌道?？梢哉f，地球同步軌道通信衛(wèi)星是推動(dòng)商業(yè)性衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

2. 現(xiàn)有的中低軌道通信衛(wèi)星星座近幾年需要補(bǔ)充新的衛(wèi)星。新一代通信衛(wèi)星系統(tǒng)將替代現(xiàn)存的通信衛(wèi)星星座，執(zhí)行其他任務(wù)的衛(wèi)星星座也在不斷出現(xiàn)。新研制的運(yùn)載工具正陸續(xù)投放市場(chǎng)。這幾個(gè)因素勢(shì)必推動(dòng)對(duì)非地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射需求。

3. 由于新一代大推力運(yùn)載火箭的研制成功，超大型地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)射需求將增長(zhǎng)。

4. 由于超大型地球同步軌道衛(wèi)星將形成發(fā)展趨勢(shì)，小型地球同步軌道衛(wèi)星將走下坡路，導(dǎo)致該類衛(wèi)星發(fā)射需求的減少。

5. 國際性的科學(xué)衛(wèi)星將是大部分低地軌道發(fā)射服務(wù)的對(duì)象。

6.“獵鷹”9火箭2010年兩次發(fā)射成功，成為發(fā)射周期短、費(fèi)用低、能滿足軍用和商業(yè)用戶需求的新型火箭，將與“天頂”3SL型、“質(zhì)子”號(hào)和“阿里安”5火箭在商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)上一爭(zhēng)高低。

7. 韓國KSLV-1小型運(yùn)載火箭雖2010年的再次發(fā)射以失敗告終，但韓仍會(huì)力圖在商業(yè)性衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)上占有一席之地。