徐映霞(北京空間科技信息研究所)
2013年的世界航天器發射活動已落下帷幕。全年共進行82次發射任務,僅略多于2012年的78次,遠低于歷史上發射最高年份1967年的139次。但是2013年發射的航天器數量高達214個(含發射失敗),大大超過了1990年173個的歷史最高紀錄,成為到目前為止航天器發射數量最多的一年,并顯現出新的發展特點。
在全年82次的發射中,俄羅斯的發射次數最多,達到33次,美國19次,中國15次,歐洲7次,印度和日本各3次,韓國和伊朗各1次。
按航天器所屬國家(用戶)統計來看,2013年各國發射的航天器數量大多呈上升趨勢,只有日本有所下降。美國持續保持所研制的航天器升空數量第一,2013年更是高達89個,是2012年(30個)的3倍,主要來自于空間科學與技術試驗類的微、納衛星數量的增長,也是推高全球航天器發射數量的主要驅動力。俄羅斯、歐洲和中國處于第二梯隊,遠遠領先于其他國家。
按航天器研制主承包商統計,在全年發射的214個航天器中,美國研制的航天器為92個,比2012年的43個翻了一番多,這與其用于技術試驗的微、納衛星數量增加有關。這些微、納衛星主要由政府和軍方的科研機構以及高校研制。
在大型宇航公司方面,俄羅斯信息衛星系統-列舍特涅夫公司以15個航天器位列第一,中國空間技術研究院以12個位列第二。信息衛星系統-列舍特涅夫公司為俄羅斯通信和導航衛星主要研制企業,在其15個航天器中有9顆是200kg左右的低軌存儲轉發小衛星,其15個航天器總質量約13.4t。而中國空間技術研究院研制的航天器涵蓋了通信衛星、對地觀測衛星、載人航天器、月球探測器等多種類型,12個航天器總質量超過27.8t。

2013年各國發射的航天器數量統計情況

2013年全球發射的航天器所屬國家分布情況

2013年各航天器主承包商的航天器數量分布
在全年發射的214個航天器中,科學與技術試驗衛星最多,其次是通信廣播衛星、對地觀測衛星、載人及貨運航天器、導航定位衛星和空間探測器。與2012年相比,科學與技術試驗衛星的數量(113顆)大幅增加,是2012年(36顆)的3倍多,對地觀測衛星數量雖然略有減少(從32顆減少到30顆),但高分辨率對地觀測衛星的數量翻倍。

2013年全球發射的航天器領域分布情況
在全年發射的214個航天器中,除去2個首次飛行運載火箭的模擬配重和2個與火箭上面級不分離的技術試驗儀器,對210個航天器質量進行統計分析表明,發射質量低于500kg的航天器占全部航天器數量的63%,特別是質量小于10kg的航天器數量達到92個,占全部航天器數量的44%,同比增長了2.5倍,是2013年航天器數量大幅增加的主要原因。其中,絕大部分航天器為美國衛星。這也客觀地反映了近幾年,特別是2013年,微、納衛星發展異常活躍,孕育著未來航天發展的重大變革。

2013年全球發射的航天器質量分布情況

2013年與2012年發射航天器數量按技術領域對比

2013年與2012年發射航天器質量分布統計對比
從2013年全球航天器發射統計分析可以看出,世界航天活動具有如下特點和動向。
從2013年發射的航天器情況來看,美國在研制數量、所屬數量以及航天器質量方面依然保持領先地位,俄羅斯則保持發射次數的領先地位。在通信領域,美國和俄羅斯兩國正在加速低軌通信星座的更新換代,新發射的通信衛星2/3為低軌道通信衛星,美國靜止軌道軍用通信衛星的更新換代進程已過半,新一代衛星系統性能呈數量級提高。在導航領域,俄羅斯力圖建成由30顆衛星組成的完整的導航星座,但因發射失敗損失了3顆衛星,所以只能在2014年完成滿員星座的部署。在對地觀測領域,美國繼續保持自己的領先地位,最后一顆0.1m分辨率的鎖眼-12(KH-12)衛星已經完成發射,俄羅斯雖然2013年發射的對地觀測衛星只有3顆,但全部是高分辨率衛星,最高分辨率達到0.33m。
2013年,厄瓜多爾和秘魯自主研制立方體納衛星,并通過搭載發射,實現了本國首顆自制衛星零的突破。越南通過國際市場采購,擁有了首顆對地觀測衛星,該衛星是由歐洲阿斯特留姆公司研制的2.5m全色分辨率的光學成像衛星。越南還向日本購買了2顆1m分辨率雷達成像衛星,并提出0.5m分辨率光學成像衛星的購買意向,其首顆雷達成像衛星將于2017年發射。雖然越南宣稱這些衛星用于陸地資源、災害監測等民用應用,但對于越南這種國土狹小的國家,其用于境外軍事偵察的意圖不言自明。印度發射了自制的首個火星探測器,有望成為繼美國、俄羅斯、歐洲之后第4個成功探測火星的國家。該探測器計劃在2014年9月進入火星軌道,開始環繞火星探測。
2013年發射的空間科學與技術試驗衛星是2012年的3倍,大多是10kg以下的納衛星。而2013年發射的納衛星達到92顆,幾乎占2003年首顆納衛星上天以來發射總數的1/4。早期的納衛星主要用于教學和培訓,而2013年發射的納衛星絕大多數用于空間研究和技術演示。美國軍方實施了“群落”(Colony)立方體納衛星計劃,美國航空航天局(NASA)實施了立方體納衛星發射倡議計劃,力圖通過納衛星演示驗證先進產品和技術,探索業務化應用潛力,補充以大衛星為骨干的衛星體系,尋求航天發展模式的變革。
2013年平均每枚火箭發射航天器的數量為2.61,比2012年的1.72大幅提高。2013年11月,美國和俄羅斯分別進行了“一箭二十九星”和“一箭三十二星”發射,接連刷新了“一箭多星”發射航天器數量的紀錄。在這些“一箭多星”發射任務中,政府和商業市場均發揮了重要推動作用。美國軍方和航空航天局(NASA)大力推動發射搭載任務,目前美國國家偵察局(NRO)的所有低軌道發射任務均搭載大量微納衛星,提高了發射利用率,降低了單星發射成本,為創新技術和創新概念提供低成本上天飛行機會。同時,國際商業發射服務市場的搭載業務發展活躍,并衍生出一些專門從事“一箭多星”搭載任務的代理商,俄羅斯“一箭三十二星”就是典型的商業多星發射項目。
自從2012年10月日本首次利用小衛星釋放裝置(J-SSOD)從“國際空間站”希望號日本實驗艙(JEM)上釋放小衛星之后,2013年日本再次實施了空間站衛星釋放任務,在空間站上釋放了4顆立方體納衛星。空間站用于衛星釋放,可充分利用有人參與的優勢,在站上進行測試和一定程度的維修,甚至在站上根據需求進行組裝。2014年1月9日,美國“天鵝座”(Cygnus)貨運飛船發射更是攜帶了33顆小衛星進入空間站,其中包括美國28顆商業遙感小衛星,準備在希望號日本實驗艙上利用美國自制的小衛星釋放裝置陸續部署,意味著空間站作為“天基發射場”已經開始提供商業服務。