2010年世界航天运载业回顾与解析

文/张健壮

概 况

2010年，中国、美国、俄罗斯、欧空局国家、日本、印度、以色列和韩国进行了航天发射。这些国家共进行74次航天发射，其中有23次商业性发射，占总发射次数的31%。2010年的航天发射总次数比2009年少4次，降低约5%。

2010年74次航天发射有4次失败。4月15日，印度“静地卫星运载器”（GSLV）2型火箭发射“静地星”4通信与导航卫星失利；6月10日，韩国“航天运载器”（KSLV）1型火箭发射“科技星”2B低地轨道大气研究卫星失败；12月5日，俄罗斯“质子”M火箭以一箭三星方式发射GLONASS导航卫星没能成功；12月25日，印度GSLV-1型火箭在发射“印星”4D（“静地星”5P）地球同步轨道通信卫星时于升空后不久爆炸。

俄罗斯进行了13次商业性发射，约占总商业性发射次数的57%；美国进行4次商业性发射，占17%；阿里安航天公司发射6次，占26%。

世界商业性发射收入

2010年23次商业性发射创收约24.5亿美元，比2009年多4300万美元，增长1.78%。欧空局国家收入门13.2亿美元。俄罗斯创收8.26亿美元。美国获得3.07亿美元。

有效载荷

74次航天发射共运载了110个有效载荷，其中33个是商业性有效载荷，其余77个是民用、军用或非营利目的的有效载荷。

23次商业性发射运载了44个有效载荷，其中31个为商业性有效载荷。44个有效载荷包括23颗非地球同步轨道卫星和21颗地球同步轨道卫星。非地球同步轨道卫星是“低温星”2、“空间环境可靠性验证集成系统”（SERVS）2、“猎鹰”9火箭验证飞行模拟样船、“皮卡尔”、“样机研究仪器与空间任务技术进步(PRISMA)主星”、“PRIS-MA-目标星”、“大地合成空径雷达X数字高程新增星”、6颗“全球星”2、“地中海天宇”4、“龙”C1试验飞船和8颗小卫星。地球同步轨道卫星是“国际通讯卫星”16、“静地业务环境卫星”P、“回声星”14、SES-1、“阿斯特拉”3B、“联邦国防军通信卫星”2、“巴德尔”5、“阿拉伯星”5A、“通信、海洋与气象卫星”1、“回声星”15、“尼罗星”201、“非洲区域卫星通信组织(RASCOM)非月”1R、XM-5、“广播卫星”3b、“欧洲通信卫星”W3B、“天地”1、“国际通信卫星”17、“高适应性卫星”（HYLAS）1、“KA星”、“韩星”6和“西班牙星”1E。

商业性发射运载的民用、军用或非营利目的的卫星有5颗政府民用卫星——GOES-P、“皮卡尔”、“PRIS-MA-主星”、“PRIS-MA-目标星”、“地中海天宇”4，8颗军用卫星——德国国防部的COMSATBw-2及分别属于美国陆军、国家侦察办公室（NRO）和洛斯•阿拉莫斯国家实验室的7颗小卫星。

全球2010年共进行了51次非商业性发射，运载了66个商业性和非商业性有效载荷。4次非商业性发射失败，即印度GSLV-2型火箭发射“静地星”4失败，韩国KSLV-1火箭发射“科技星”2B失败，俄罗斯“质子”M火箭发射GLONASS导航卫星失败，印度GSLV-1型火箭发射“印星”4D失败。

非商业性发射还运载了2颗商业性卫星，即印度的两颗通信卫星——“静地星”4和“印星”4D均发射失败。

非商业性发射运载了31个政府民用有效载荷，其中中国9个——“遥感”9、“遥感”10、“遥感”11、“实践”6、“实践”12、“天绘”1、“鑫诺”6、“嫦娥”2和“风云”3B，俄罗斯10个——5艘“进步”号货运飞船（ISS-36P、37P、38P、39P、40P）、4艘“联盟”号载人飞船（ISS-22S、23S、24S、25S）和“信使”M2，美国4个——STS-130、STS-131、STS-132和“太阳动力学观测台”（SDO），日本4个——“晓”、“伊卡洛斯”、“大学航天工程联合会技术实验载体”（UNITEC)1和“准天顶卫星”（QZS）1，印度3个——“制图星”2B、“阿尔及利亚星”2A和“学生星”，韩国1个——“科技星”2B（失败）。

非商业性发射还运载了29个军事有效载荷，其中以色列1个——“地平线”9，挪威1个——“自动识别系统星”（AISSat）1，中国6个——5颗“北斗”导航卫星和1颗通信卫星，美国7个——X-37B轨道试验飞行器、CPS-2F1、“先进极高频”（AEHF）1、NRO L-32、NRO L-41、“天基监视系统”（SBSS）1和“空间试验计划”(STP)S26，俄罗斯14个——“彩虹”1M、GLONASSMRl9-2l、“宇宙”2462、“宇宙”2463、“宇宙”2469、GLONASS-M36～38、“子午线”3和GLONASS-M39～41（失败）。

还有非营利性组织的4颗卫星通过非商业性发射升空，即瑞士的“技术创新星”（Tlsat）1及日本的“鹿儿岛星”、“愿星”和“早稻田星”2。

各国发射活动

中国 中国2010年全年共进行15次航天发射，全部成功。这表明了中国长征系列运救火箭和各类卫星技术的进步。“北斗”卫星导航系统全年发射5颗卫星。该系统是中国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统。中国将于2020年前后建成覆盖全球的导航系统。

俄罗斯 俄罗斯2010年进行了31次航天发射，其中13次为商业性发射。国际发射服务公司发射8枚“质子”M火箭，各运载1颗商业地球同步轨道通信卫星，创造了年发射次数新高。宇宙运输国际航天公司发射3枚“第聂伯”火箭，共把5颗卫星送入轨道。1枚“呼啸”号火箭把SERVIS-2卫星送入轨道。l枚“联盟”2型火箭把6颗“全球星”2送入轨道。由阿里安航天公司经营的“联盟”2型火箭将从2011年开始在圭亚那航天中心发射。

俄罗斯进行了18次非商业性发射，其中9次执行的是国际空间站任务，8次为军用卫星发射，1次是民用卫星发射。

美国 美国2010年共进行15次航天发射，其中4次为商业性发射。在11次非商业性发射中，3次是航天飞机飞行任务，2次是运载国家侦察办公室的保密卫星，5次是发射国防部卫星，1次是运载NASA卫星。

波音发射服务公司：波音发射服务公司为商业用户提供“德尔它”系列火箭发射服务，2010年实施2次商业性发射。“德尔它”4型火箭将GOES-P气象卫星送入地球同步轨道。“德尔它”2型火箭将意大利“地中海天宇”4卫星送入低地轨道。

轨道科学公司：轨道科学公司向国际商业发射服务市场提供“飞马座”、“金牛座”和“人牛怪”火箭，2010年用“人牛怪”4型火箭进行了2次发射，分别将SSBS-1和STP-S26送入轨道。

太空探索技术公司：太空探索技术公司正在研制“猎鹰”系列火箭，面向政府和商业用户。“猎鹰”1型火箭2006年3月首次发射，以失败告终。2007年3月进行的第二次发射也告失败，但飞行状态好于第一次。2008年8月和9月连续进行了第3和第4次发射。第3次发射因一、二级分离后相撞，导致卫星未能入轨。第4次发射圆满成功，把模拟有效载荷送入低地轨道。2010年6月太空探索公司进行了“猎鹰”9型火箭的首次飞行，成功地将“龙”货运飞船的模拟样船送入低地轨道。12月，该型火箭再次发射，进行NASA“商业轨道运输服务”（COTS）项目下的验证飞行，将“龙”C1试验飞船送入低地轨道。飞船绕地飞行两圈后成功再入，在太平洋上溅落。“猎鹰”9为两级液体火箭，低地轨道运载能力为1.045吨，地球同步转移轨道运载能力为4.68吨。捆绑两个与芯级直径相同的模块构成的重型“猎鹰”9火箭低地轨道运载能力可达30吨。

联合发射联盟公司：波音和洛-马各出资50%于2006年年底成立了联合发射联盟公司，旨在联合满足美国政府的非商业性发射需求。波音提供“德尔它”系列火箭，而洛-马则贡献“宇宙神”5系列火箭。2010年，联合发射联盟公司为美国政府提供了6次发射服务。2枚“德尔它”4型火箭分别运载了国防部的GPS-2F1和国家侦察办公室的NRO L-32卫星。4枚“宇宙神”5型火箭先后将NASA的“太阳动力学观测台”、波音为美国空军研制的X-37B可重复使用无人航天飞机、美国空军的AEHF-1通信卫星和国家侦察办公室的NROL-41卫星送入轨道。

联合航天联盟公司：联合航天联盟公司也是波音和洛-马的合资公司，经营NASA航天飞机的发射服务。该公司2010年实施了3次发射任务。“亚特兰蒂斯”号、“奋进”号和“发现”号都成功地进行了往返于国际空间站的飞行，支持了国际空间站建设工作。

欧洲 “阿里安”5火箭2010年执行了6次双星发射任务，把12颗通信卫星送入地球同步轨道。这12颗通信卫星中11颗是商业卫星，1颗是军用卫星。

印度 印度空间研究组织2010年实施了3次非商业性发射，4月15日，GSLV-2型火箭在发射“静地星”4通信与导航卫星时失败。7月12日，“极轨卫星运载器”（PSLV）火箭将印度、阿尔及利亚、瑞士和挪威的5颗卫星送入轨道。12月25日．GSLV-1型火箭在升空后不久爆炸。“印星”4D卫星被毁。

日本 日本H-2A火箭2010年成功进行了2次航天发射。它5月21日发射了4颗低地轨道卫星和2颗星际探测器，9月11日把1颗地球同步轨道卫星送入轨道。

以色列 以色列“彗星”2火箭6月22日把以国防部的“地平线”9侦察卫星送入低地轨道。

韩国 6月10日，韩国KSLV-1型火箭在发射“科技星”2B时失利。这是该型火箭的接连第二次失败。第一次失败是在2009年，当时未能把“科技星”2A送入轨道。KSLV-1火箭第一级由俄罗斯提供，使用液氧/煤油发动机。第二级使用韩国自制的固体火箭发动机。

2006～2010年世界航天发射情况

2006～2010年，世界各国共进行355次航天发射，平均每年71次。俄罗斯和美国进行了大部分的航天发射，其次是中国和欧洲国家。

这5年间共有120次商业性航天发射。商业性发射年发射次数有较大波动，从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，俄罗斯进行了56次商业性发射，占总数的46.7%；欧洲27次，占22.5%；美国19次，占15.8%；海射公司16次，占13.3%；中国2次，占1.7%；印度1次，占0.8%。

商业性非地球同步轨道发射需求上世纪90年代末达到高峰，2007年前的4年间呈现疲软，2007年和2008年又现坚挺，但没能延续下去，2009年重新跌入不景气状态，而2010年又回升到较高水平。市场回暖主要是因为要发射原有卫星星座（如“轨道通信”和“全球星”星座）的补网卫星和要建设新的卫星星座，如德国的“合成孔径雷达-放大镜”（SAR-Lupe）星座及由意大利航天局和国防部共建的“地中海天宇”高分辨率雷达卫星星座。

2006～2010年发射升空的商业性地球同步轨道卫星维持在21颗左右，2008年有个跳跃，达到23颗。商业性非地球同步轨道卫星2006年仅发射了3颗，2007年发射了13颗，2008年为19颗，实现了大幅度跳跃。2009年发射的非地球同步轨道卫星数量陡降，仅有4颗，但2010年又有个跳升，达到12颗。

2006～2010年商业性发射服务收入及趋势

2006～2010年，世界商业性发射服务收入稳步增长，5年间几乎翻了一番，从2006年的14.24亿美元增长到2010年的24.53亿美元，5年共创收约98.56亿美元，年均19.71亿美元。

1. 自2006年以来，近67%的商业性发射是发向地球同步轨道。可以说，地球同步轨道通信卫星是推动商业性卫星发射服务市场发展的主要动力。

2. 现有的中低轨道通信卫星星座近几年需要补充新的卫星。新一代通信卫星系统将替代现存的通信卫星星座，执行其他任务的卫星星座也在不断出现。新研制的运载工具正陆续投放市场。这几个因素势必推动对非地球同步轨道卫星的发射需求。

3. 由于新一代大推力运载火箭的研制成功，超大型地球同步轨道卫星发射需求将增长。

4. 由于超大型地球同步轨道卫星将形成发展趋势，小型地球同步轨道卫星将走下坡路，导致该类卫星发射需求的减少。

5. 国际性的科学卫星将是大部分低地轨道发射服务的对象。

6.“猎鹰”9火箭2010年两次发射成功，成为发射周期短、费用低、能满足军用和商业用户需求的新型火箭，将与“天顶”3SL型、“质子”号和“阿里安”5火箭在商业卫星发射服务市场上一争高低。

7. 韩国KSLV-1小型运载火箭虽2010年的再次发射以失败告终，但韩仍会力图在商业性卫星发射服务市场上占有一席之地。