美航天基金會報告全面分析全球航天產(chǎn)業(yè)

子力

航天基金會是美國一家非營利組織，成立于1983年，主要研究航天發(fā)展態(tài)勢和市場狀況等，研究數(shù)據(jù)比較客觀。從2006年起，航天基金會每年發(fā)表一份《航天報告》。報告對前一年全球航天產(chǎn)業(yè)的動態(tài)進(jìn)展進(jìn)行全面而清晰的綜述，對政府和商界領(lǐng)導(dǎo)人、教育工作者、金融分析師、學(xué)生和航天相關(guān)企業(yè)等具有重要參考價值。

《2013年航天報告》仍分為5篇，即航天產(chǎn)品與服務(wù)、航天經(jīng)濟(jì)、航天基礎(chǔ)設(shè)施、勞動隊伍與教育和未來展望。報告對全球航天經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了全面分析。報告稱，包括商業(yè)收入和政府預(yù)算，全球航天經(jīng)濟(jì)總量2012年增長到了3043.1億美元，比2011年的2853.3億美元增加了6.7%。增長的很大一部分源自商業(yè)活動（含航天產(chǎn)品與服務(wù)和商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施）的推動。從2007年到2012年，全球航天經(jīng)濟(jì)總量增長了37%。商業(yè)航天產(chǎn)品與服務(wù)收入增長6.5%，而商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施與保障業(yè)增長了11%。政府開支2012年增長1.3%，但各國的增長情況有很大差異。印度、俄羅斯和巴西的航天預(yù)算增長了20%以上，而包括幾個歐洲國家在內(nèi)的其它國家的航天預(yù)算則下降了25%乃至更多。報告列舉眾多事例來闡述空間探測與利用的效益、航天業(yè)面臨的挑戰(zhàn)、未來發(fā)展機遇以及影響該行業(yè)的主要因素。

報告稱，2012年全球共進(jìn)行78次航天發(fā)射，比2011年的84次減少了7.1%，但高于2010年的74次。俄羅斯發(fā)射次數(shù)最多，為24次，隨后是中國的19次和美國的13次。中國的發(fā)射次數(shù)連續(xù)第二年超過美國。不過，美國在火箭多樣性方面處于領(lǐng)先地位，2012年使用的火箭有10種型號。

就業(yè)方面，報告說，按美國勞動統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，美航天隊伍人數(shù)連續(xù)第5年下滑，從2010年的252315人減少到了2011年的242724人，減幅為3.8%。不過，不同部門的情況有所不同，有些航天部門的就業(yè)人數(shù)還有所增加。NASA公務(wù)員隊伍人數(shù)從2012財年的18709人減少到了2013財年的18167人，減幅2.9%。不過，有跡象表明，包括佛羅里達(dá)，因航天飛機退役而大量裁員地區(qū)的就業(yè)形勢正在開始改善。歐洲和日本的航天就業(yè)人數(shù)有所增加。歐洲工業(yè)界就業(yè)人數(shù)2011年取得非常溫和的增長。在日本，航天隊伍總?cè)藬?shù)增長了7.5%，但作為日本政府航天局的日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）的雇員數(shù)量有所減少。

2013年的報告對各國航天局如何把來自航天項目的技術(shù)轉(zhuǎn)向商用進(jìn)行了分析介紹。報告的一節(jié)采用定量尺度分析了技術(shù)轉(zhuǎn)讓機制及創(chuàng)新和技術(shù)開發(fā)模式。報告中還提供了新興技術(shù)的情況，簡略介紹了某些處于初期開發(fā)階段的航天相關(guān)技術(shù)。

報告說，投資于航天活動能帶來各式各樣的廣泛回報。一些個人、公司和各國政府每年都在繼續(xù)拿出時間和經(jīng)費，以實現(xiàn)發(fā)展新的航天能力和利用已有能力來收獲回報的目標(biāo)。隨著各國推出其未來規(guī)劃，2012年的航天活動有很多都是圍繞著為新的計劃和項目做準(zhǔn)備。

航天飛機退役后，美國現(xiàn)在在送人上天方面要完全依靠俄羅斯。美仍在繼續(xù)適應(yīng)后航天飛機時代，同時也在采取步驟來重新建立起自己的載人航天能力。俄羅斯、巴西和印度等國推出了將在未來幾年增加投資的大膽計劃，新型運載火箭、衛(wèi)星系統(tǒng)和探測任務(wù)正在籌備之中。中國在載人航天計劃上取得了穩(wěn)步進(jìn)展，日本研究了更大規(guī)模地進(jìn)軍全球商業(yè)發(fā)射市場的各種方案，而歐洲則將一種新型運載火箭投入使用。

報告稱，商業(yè)航天業(yè)保持了良好的增長率，增速遠(yuǎn)超過政府開支的增長。一些有錢的個人和私人股權(quán)公司正在通過向現(xiàn)有公司投資和開辦新公司來展現(xiàn)其對航天業(yè)的興趣。若政府緊縮措施導(dǎo)致國家和多國計劃經(jīng)費減少，商業(yè)興趣很可能會在航天工業(yè)中發(fā)揮更大的作用。除了航天活動已為人所知的效益外，這波商業(yè)活動大潮還有可能為初期參與者帶來意料之外的回報。

航天產(chǎn)品與服務(wù)

報告說，航天技術(shù)每天都在被用來改善人們的生活。借助能顯示旅游景點特定位置畫面的智能手機，或是能在滑雪時提供導(dǎo)航和跟蹤信息的護(hù)目鏡，人們正在利用衛(wèi)星定位技術(shù)來為物理世界添加一層信息。美國政府依靠對地觀測衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來預(yù)報和應(yīng)對天氣事件，比如2012年夏天科羅拉多州的森林火災(zāi)和10月份重創(chuàng)美國東海岸的超級風(fēng)暴“桑迪”。在世界其它地方，對地觀測計劃正在被用來改善南非的灌溉習(xí)慣及監(jiān)視敘利亞和蘇丹等戰(zhàn)亂地區(qū)可能存在的違反人權(quán)的情況。

許多行業(yè)仍在繼續(xù)得益于空間資產(chǎn)向全球提供通信和廣播服務(wù)的能力。事實正在證明，這些服務(wù)在鄉(xiāng)村地區(qū)及伊拉克和阿富汗等正在重建基礎(chǔ)設(shè)施的國家是必不可少的。有些行業(yè)利用著為航天而開發(fā)但也能用到其它領(lǐng)域的二次應(yīng)用技術(shù)。大眾公司在對其汽車進(jìn)行碰撞試驗時用到的工具之一便是由歐空局原本為測量航天飛機機翼壓力而開發(fā)的一種柔性傳感器。一些小公司也在從二次應(yīng)用中受益。新組建不久的供應(yīng)部公司（Ministry of Supply）2012年就通過一家眾籌網(wǎng)站得到了支持，從而得以開始利用NASA為宇航服開發(fā)的紡織技術(shù)來生產(chǎn)服裝。

有多家航天局在開展二次應(yīng)用技術(shù)的選定和推廣工作。NASA、歐空局、日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）和印度空間研究組織（ISRO）都設(shè)有專門負(fù)責(zé)推動航天技術(shù)在其它領(lǐng)域應(yīng)用的機構(gòu)。按NASA2012年版《二次應(yīng)用》年度報告的估計，除帶來收入和降低成本外，二次應(yīng)用已拯救了至少44.4萬人的生命，并造就了1.4萬個工作崗位。這些結(jié)論僅來自所選取的不到200項技術(shù)，而多年來所造就出的二次應(yīng)用技術(shù)有數(shù)千種之多。航天基金會通過其“航天技術(shù)名人堂”對改變世界的二次應(yīng)用項目進(jìn)行表彰。2012年入選的兩項技術(shù)分別是“火情觀察”和柔性氣溶膠。“火情觀察”利用衛(wèi)星遙感技術(shù)來探測初起的森林火災(zāi)，而柔性氣溶膠原本是為航天器隔熱而開發(fā)的，目前已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。航天基金會還設(shè)有一項“航天認(rèn)證”計劃，使各公司能借助同航天的關(guān)聯(lián)來向公眾推銷其產(chǎn)品。

航天經(jīng)濟(jì)

報告稱，全球航天經(jīng)濟(jì)總量2012年增長了近7%，達(dá)到3043.1億美元的新高。同以往幾年一樣，這一增長絕大部分出現(xiàn)在商業(yè)部門，其余來自政府開支。商業(yè)部門現(xiàn)占到航天經(jīng)濟(jì)總量的近3/4。endprint

商業(yè)航天產(chǎn)品與服務(wù)，比如廣播、通信和對地觀測，是航天經(jīng)濟(jì)總量中最大的一部分，2012年增長了6.5%。商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施與保障行業(yè)在總量中所占比例略小，2012年增長了11%，增速高于商業(yè)航天產(chǎn)品與服務(wù)。

政府航天投資總額2012年幾乎沒有增長，只比2011年增加了1%略多。這一增長的分布很不均勻，有些國家由于項目的結(jié)束而減少了預(yù)算，另一些國家則增加了其預(yù)算，并宣布了未來幾年的新計劃。盡管2012年只增加了1.4%，美國航天預(yù)算在全球政府開支中仍是最多的。比較起來，航天計劃規(guī)模較小的幾個國家的航天預(yù)算卻有了相當(dāng)大幅度的提高——巴西增長了27%，俄羅斯是30%，而印度則是51%。加拿大和意大利等其它國家這一年降低了其航天投資水平。

在航天工業(yè)界內(nèi)部，并購仍是各公司為使自己能適應(yīng)政府開支預(yù)計會出現(xiàn)的變化而采取的一項有效手段。2012年這類交易的規(guī)模比2011年減小了9%，交易額普遍偏低。與此同時，在美國股票市場上市的各公司的股價有不錯的上漲，導(dǎo)致幾項航天基金會指數(shù)當(dāng)年上漲了14%～30%，而納斯達(dá)克指數(shù)的增值為16%，標(biāo)普500為13%。

航天基礎(chǔ)設(shè)施

報告稱，支撐著航天活動的基礎(chǔ)設(shè)施包括多個組成部分，比如運載火箭、空間站、衛(wèi)星、漫游車、著陸器和地面設(shè)施。2012年的發(fā)射活動主要是由俄羅斯、中國、美國和歐洲開展的。2012年全球總共進(jìn)行了78次軌道發(fā)射嘗試，比2011年的84次減少了7%，但符合以往5年的平均水平。朝鮮2012年進(jìn)行了兩次發(fā)射嘗試，其中第二次發(fā)射是該國首次成功實現(xiàn)入軌。歐空局的新型“維加”火箭2012年進(jìn)行了首次發(fā)射，在較大的阿里安5和聯(lián)盟號火箭之外又為該局帶來了小型有效載荷發(fā)射能力。

在美國，載人軌道發(fā)射系統(tǒng)的研制工作仍在繼續(xù)，NASA把11億美元的經(jīng)費分給了正致力于研制能在今后5年內(nèi)把宇航員送上太空的下一代航天發(fā)射系統(tǒng)的3家公司。NASA“奧利安”“多用途機組飛行器”（MPCV）的研制工作也仍在繼續(xù)。MPCV是一種載人飛船，能把宇航員送往月球和地球軌道之外的其它目的地。在更靠近地球的地方，國際空間站（ISS）繼續(xù)得到多國飛船編隊的支持。2012年，私營的太空探索公司借助其新研制的“龍”飛船向國際空間站運送了貨物，而這也是首次由非政府飛船來完成這類任務(wù)。中國航天計劃2012年也取得了一項新的里程碑式的成就，那就是派一個宇航員乘組同“天宮”1號進(jìn)行了對接，并登上這個2011年發(fā)射的實驗性軌道實驗室艙段。中國未來幾年還準(zhǔn)備開展進(jìn)一步的任務(wù)，預(yù)計最終將建成一座長期有人值守的空間站。

2012年共有24個國家和國際機構(gòu)的119顆衛(wèi)星被送入軌道。這使2012年底現(xiàn)役衛(wèi)星的估計總數(shù)達(dá)到了1050顆，比2011年底時的994顆增加了6%。由于高清電視和寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入需求的增長，衛(wèi)星通信容量過去5年有了明顯增加。各國還為加強遙感、對地觀測及定位、導(dǎo)航與授時覆蓋而新發(fā)射了一些衛(wèi)星。

地面設(shè)施是航天基礎(chǔ)設(shè)施不可或缺的一個組成部分，用于發(fā)射保障、衛(wèi)星控制與遙測和科學(xué)數(shù)據(jù)處理。俄羅斯和中國正在建設(shè)幾座大型軌道發(fā)射場，而美國由NASA和美國空軍運行的幾座現(xiàn)有設(shè)施則正在進(jìn)行整修和改造，以供正在研制商業(yè)性貨運和載人運載火箭的各公司使用。在天文界，更新、更強大的觀測臺正在建設(shè)之中，將會加深對宇宙的認(rèn)識。2012年，“平方公里陣列”（SKA）望遠(yuǎn)鏡的組織者決定把該望遠(yuǎn)鏡的組成設(shè)施設(shè)在南非和澳大利亞，而這有望刺激兩國科技的發(fā)展。SKA望遠(yuǎn)鏡由數(shù)以千計的獨立拋物面天線構(gòu)成，建成后將成為全球最大、靈敏度最高的射電望遠(yuǎn)鏡。

勞動隊伍與教育

報告說，全球航天隊伍人數(shù)數(shù)以十萬計。這些高技能人員負(fù)責(zé)建設(shè)和維護(hù)航天基礎(chǔ)設(shè)施，并開發(fā)新技術(shù)和新能力。在美國，航天隊伍規(guī)模從2010年到2011年減小了4%（2011年是能拿到美國勞動統(tǒng)計局全年數(shù)據(jù)的最近一個年份）。這是過去10年里最大的一個單年降幅，延續(xù)了2006年起連續(xù)5年下滑的態(tài)勢。2011年航天飛機計劃終結(jié)是一個重要因素。這僅在佛羅里達(dá)州就導(dǎo)致了超過7000個工作崗位的丟失。對那些仍留在航天隊伍中的人來說，有一條消息要好一些：美國航天工業(yè)的薪酬在繼續(xù)上漲，航天工作人員平均薪酬仍是私營部門總體平均薪酬的兩倍以上。

政府方面，NASA正面臨著與隊伍年齡老化相關(guān)的挑戰(zhàn)，其公務(wù)員只有15%在35歲以下，超過26%在54歲以上。2013財年初，NASA有退休資格的雇員占到了該局隊伍的16%。該局正在采取措施來應(yīng)對這一問題，包括采取協(xié)同行動來招收新近畢業(yè)的學(xué)生，但在保證在有經(jīng)驗的雇員退休前使知識和專長得到記載和傳承方面仍有需要克服的難題。

世界其它地方的航天隊伍規(guī)模則正在增大，有些情況下是在從此前的下滑中恢復(fù)過來。歐洲航天隊伍規(guī)模自2006年以來增大了20%，恢復(fù)到了10年前的水平。日本航天工業(yè)雇員數(shù)量達(dá)到了過去10年來的最高水平，僅2011年就增加了超過7%。比較起來，日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的工作人員數(shù)量在過去10年里則一直在穩(wěn)步減少，從2003年到2012年共減少了超過13%。

全球航天工業(yè)要依靠科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)（STEM，即理工科）專業(yè)領(lǐng)域穩(wěn)定的畢業(yè)生供應(yīng)。各國政府都認(rèn)識到，高質(zhì)量的理工科教育對于高技術(shù)經(jīng)濟(jì)的成功是必不可少的。它們定期地對學(xué)生的技能水平進(jìn)行評測，以確定教學(xué)課程的有效性。在美國，“國家教學(xué)進(jìn)展評估”（NEAP）測試的數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)過去幾十年來在考評的所有年齡組都有所提高，最明顯的是在低年齡組。在大學(xué)層次上，美國高校頒發(fā)的理工科學(xué)士和博士學(xué)位數(shù)量2000年以來一直在增加，但其它幾個國家的增速卻要高出許多，特別是中國。中國理工科學(xué)士學(xué)位的增長率和絕對數(shù)量都是最高的。隨著理工科的重要性變得更加突出，各國很可能會繼續(xù)在技術(shù)教育與培訓(xùn)方面進(jìn)行重大投資。

展望

報告說，在全球各地，各國政府仍在繼續(xù)發(fā)布有關(guān)航天政策、戰(zhàn)略和規(guī)劃的文件。2012年發(fā)表的政策文件涉及多個共同的主題，包括國際合作、民用與軍事航天活動間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的國家航天戰(zhàn)略的確定。例如，2012年《法國航天戰(zhàn)略》強調(diào)要開展兩用航天計劃和應(yīng)用，以同時服務(wù)于國防和民用用戶。在日本，最近出臺的立法取消了以往對國防相關(guān)航天工作的限制，打開了讓日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的計劃在國防領(lǐng)域發(fā)揮更大作用的大門。

各國政府正在日益認(rèn)識到，航天可用作國際貿(mào)易和發(fā)展的一個工具。先進(jìn)航天國家可通過同正在尋求社會和發(fā)展效益的新興國家建立伙伴關(guān)系來從其現(xiàn)有航天能力上收獲政治和經(jīng)濟(jì)效益。這種伙伴關(guān)系可包括經(jīng)費援助、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和培訓(xùn)計劃的任意組合。很大一部分注意力被放在非洲。據(jù)預(yù)測，從2013年到2017年，那里對固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)的需求將以每年11%或更高的速度增長。

在航天計劃發(fā)達(dá)的某些國家，經(jīng)濟(jì)狀況不佳導(dǎo)致了預(yù)算限制，讓航天基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與維護(hù)工作變得更加困難。航天領(lǐng)導(dǎo)者們正在采取不同的辦法來克服這一難題，比如改善任務(wù)成本管理、更多地開展國際合作、探討各種替代性平臺和飛行編隊方案以及利用商業(yè)市場和做法。這些辦法有些依靠的是已經(jīng)成熟的方法，比如由各氣象機構(gòu)共享衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)，而另一些則尚有待證明，比如利用商業(yè)亞軌道飛行器向太空中運送乘客和貨物，以進(jìn)行短暫的試驗飛行。

在幾個國家，一些航天港正在建設(shè)，用以支持亞軌道飛行和新的軌道運載火箭。由于預(yù)計商業(yè)太空飛行市場會出現(xiàn)增長，美國已有多個州提出要建設(shè)或正在建設(shè)航天港設(shè)施。有幾個州還已通過了相關(guān)立法，以消除可能影響到航天飛行器運營者和供應(yīng)商的責(zé)任擔(dān)憂。采取這些舉措是出于這樣一種預(yù)期，即擁有在用航天港的地區(qū)將在本地水平上體驗到整個社會已從航天投資中收到的效益：作為一個高技術(shù)行業(yè)而引來其它領(lǐng)域的創(chuàng)新人才，造就薪酬高于平均水平的新工作崗位，并產(chǎn)生激勵作用，激勵少年兒童尋求理工科職業(yè)，從而為他們的未來發(fā)展帶來廣泛的可能性。

（摘自《中國航天》2013年第6期）endprint