2010年世界航天運載業回顧與解析

2011-10-30 07:57:30張健壯

中國軍轉民 2011年7期

文/張健壯

概況

2010年，中國、美國、俄羅斯、歐空局國家、日本、印度、以色列和韓國進行了航天發射。這些國家共進行74次航天發射，其中有23次商業性發射，占總發射次數的31%。2010年的航天發射總次數比2009年少4次，降低約5%。

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

俄羅斯進行了13次商業性發射，約占總商業性發射次數的57%；美國進行4次商業性發射，占17%；阿里安航天公司發射6次，占26%。

世界商業性發射收入

2010年23次商業性發射創收約24.5億美元，比2009年多4300萬美元，增長1.78%。歐空局國家收入門13.2億美元。俄羅斯創收8.26億美元。美國獲得3.07億美元。

有效載荷

74次航天發射共運載了110個有效載荷，其中33個是商業性有效載荷，其余77個是民用、軍用或非營利目的的有效載荷。

23次商業性發射運載了44個有效載荷，其中31個為商業性有效載荷。44個有效載荷包括23顆非地球同步軌道衛星和21顆地球同步軌道衛星。非地球同步軌道衛星是“低溫星”2、“空間環境可靠性驗證集成系統”（SERVS）2、“獵鷹”9火箭驗證飛行模擬樣船、“皮卡爾”、“樣機研究儀器與空間任務技術進步(PRISMA)主星”、“PRIS-MA-目標星”、“大地合成空徑雷達X數字高程新增星”、6顆“全球星”2、“地中海天宇”4、“龍”C1試驗飛船和8顆小衛星。地球同步軌道衛星是“國際通訊衛星”16、“靜地業務環境衛星”P、“回聲星”14、SES-1、“阿斯特拉”3B、“聯邦國防軍通信衛星”2、“巴德爾”5、“阿拉伯星”5A、“通信、海洋與氣象衛星”1、“回聲星”15、“尼羅星”201、“非洲區域衛星通信組織(RASCOM)非月”1R、XM-5、“廣播衛星”3b、“歐洲通信衛星”W3B、“天地”1、“國際通信衛星”17、“高適應性衛星”（HYLAS）1、“KA星”、“韓星”6和“西班牙星”1E。

商業性發射運載的民用、軍用或非營利目的的衛星有5顆政府民用衛星——GOES-P、“皮卡爾”、“PRIS-MA-主星”、“PRIS-MA-目標星”、“地中海天宇”4，8顆軍用衛星——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?阿拉莫斯國家實驗室的7顆小衛星。

全球2010年共進行了51次非商業性發射，運載了66個商業性和非商業性有效載荷。4次非商業性發射失敗，即印度GSLV-2型火箭發射“靜地星”4失敗，韓國KSLV-1火箭發射“科技星”2B失敗，俄羅斯“質子”M火箭發射GLONASS導航衛星失敗，印度GSLV-1型火箭發射“印星”4D失敗。

非商業性發射還運載了2顆商業性衛星，即印度的兩顆通信衛星——“靜地星”4和“印星”4D均發射失敗。

非商業性發射運載了31個政府民用有效載荷，其中中國9個——“遙感”9、“遙感”10、“遙感”11、“實踐”6、“實踐”12、“天繪”1、“鑫諾”6、“嫦娥”2和“風云”3B，俄羅斯10個——5艘“進步”號貨運飛船（ISS-36P、37P、38P、39P、40P）、4艘“聯盟”號載人飛船（ISS-22S、23S、24S、25S）和“信使”M2，美國4個——STS-130、STS-131、STS-132和“太陽動力學觀測臺”（SDO），日本4個——“曉”、“伊卡洛斯”、“大學航天工程聯合會技術實驗載體”（UNITEC)1和“準天頂衛星”（QZS）1，印度3個——“制圖星”2B、“阿爾及利亞星”2A和“學生星”，韓國1個——“科技星”2B（失敗）。

非商業性發射還運載了29個軍事有效載荷，其中以色列1個——“地平線”9，挪威1個——“自動識別系統星”（AISSat）1，中國6個——5顆“北斗”導航衛星和1顆通信衛星，美國7個——X-37B軌道試驗飛行器、CPS-2F1、“先進極高頻”（AEHF）1、NRO L-32、NRO L-41、“天基監視系統”（SBSS）1和“空間試驗計劃”(STP)S26，俄羅斯14個——“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（失敗）。

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

各國發射活動

中國中國2010年全年共進行15次航天發射，全部成功。這表明了中國長征系列運救火箭和各類衛星技術的進步。“北斗”衛星導航系統全年發射5顆衛星。該系統是中國獨立發展、自主運行的全球衛星導航系統。中國將于2020年前后建成覆蓋全球的導航系統。

俄羅斯俄羅斯2010年進行了31次航天發射，其中13次為商業性發射。國際發射服務公司發射8枚“質子”M火箭，各運載1顆商業地球同步軌道通信衛星，創造了年發射次數新高。宇宙運輸國際航天公司發射3枚“第聶伯”火箭，共把5顆衛星送入軌道。1枚“呼嘯”號火箭把SERVIS-2衛星送入軌道。l枚“聯盟”2型火箭把6顆“全球星”2送入軌道。由阿里安航天公司經營的“聯盟”2型火箭將從2011年開始在圭亞那航天中心發射。

俄羅斯進行了18次非商業性發射，其中9次執行的是國際空間站任務，8次為軍用衛星發射，1次是民用衛星發射。

美國美國2010年共進行15次航天發射，其中4次為商業性發射。在11次非商業性發射中，3次是航天飛機飛行任務，2次是運載國家偵察辦公室的保密衛星，5次是發射國防部衛星，1次是運載NASA衛星。

波音發射服務公司：波音發射服務公司為商業用戶提供“德爾它”系列火箭發射服務，2010年實施2次商業性發射。“德爾它”4型火箭將GOES-P氣象衛星送入地球同步軌道。“德爾它”2型火箭將意大利“地中海天宇”4衛星送入低地軌道。

軌道科學公司：軌道科學公司向國際商業發射服務市場提供“飛馬座”、“金牛座”和“人牛怪”火箭，2010年用“人牛怪”4型火箭進行了2次發射，分別將SSBS-1和STP-S26送入軌道。

太空探索技術公司：太空探索技術公司正在研制“獵鷹”系列火箭，面向政府和商業用戶。“獵鷹”1型火箭2006年3月首次發射，以失敗告終。2007年3月進行的第二次發射也告失敗，但飛行狀態好于第一次。2008年8月和9月連續進行了第3和第4次發射。第3次發射因一、二級分離后相撞，導致衛星未能入軌。第4次發射圓滿成功，把模擬有效載荷送入低地軌道。2010年6月太空探索公司進行了“獵鷹”9型火箭的首次飛行，成功地將“龍”貨運飛船的模擬樣船送入低地軌道。12月，該型火箭再次發射，進行NASA“商業軌道運輸服務”（COTS）項目下的驗證飛行，將“龍”C1試驗飛船送入低地軌道。飛船繞地飛行兩圈后成功再入，在太平洋上濺落。“獵鷹”9為兩級液體火箭，低地軌道運載能力為1.045噸，地球同步轉移軌道運載能力為4.68噸。捆綁兩個與芯級直徑相同的模塊構成的重型“獵鷹”9火箭低地軌道運載能力可達30噸。

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

聯合航天聯盟公司：聯合航天聯盟公司也是波音和洛-馬的合資公司，經營NASA航天飛機的發射服務。該公司2010年實施了3次發射任務。“亞特蘭蒂斯”號、“奮進”號和“發現”號都成功地進行了往返于國際空間站的飛行，支持了國際空間站建設工作。

歐洲 “阿里安”5火箭2010年執行了6次雙星發射任務，把12顆通信衛星送入地球同步軌道。這12顆通信衛星中11顆是商業衛星，1顆是軍用衛星。

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

日本日本H-2A火箭2010年成功進行了2次航天發射。它5月21日發射了4顆低地軌道衛星和2顆星際探測器，9月11日把1顆地球同步軌道衛星送入軌道。

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偵察衛星送入低地軌道。

韓國 6月10日，韓國KSLV-1型火箭在發射“科技星”2B時失利。這是該型火箭的接連第二次失敗。第一次失敗是在2009年，當時未能把“科技星”2A送入軌道。KSLV-1火箭第一級由俄羅斯提供，使用液氧/煤油發動機。第二級使用韓國自制的固體火箭發動機。

2006～2010年世界航天發射情況

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

這5年間共有120次商業性航天發射。商業性發射年發射次數有較大波動，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，俄羅斯進行了56次商業性發射，占總數的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%。

商業性非地球同步軌道發射需求上世紀90年代末達到高峰，2007年前的4年間呈現疲軟，2007年和2008年又現堅挺，但沒能延續下去，2009年重新跌入不景氣狀態，而2010年又回升到較高水平。市場回暖主要是因為要發射原有衛星星座（如“軌道通信”和“全球星”星座）的補網衛星和要建設新的衛星星座，如德國的“合成孔徑雷達-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”高分辨率雷達衛星星座。

2006～2010年發射升空的商業性地球同步軌道衛星維持在21顆左右，2008年有個跳躍，達到23顆。商業性非地球同步軌道衛星2006年僅發射了3顆，2007年發射了13顆，2008年為19顆，實現了大幅度跳躍。2009年發射的非地球同步軌道衛星數量陡降，僅有4顆，但2010年又有個跳升，達到12顆。