中国航天科技活动蓝皮书（2018年）（上）

2018年，中国航天科技集团有限公司以突破历史的37次发射使中国首次独居世界航天发射次数年度第一，部署航天器数量居世界第二，航天发射能力显著增强。2019年1月29日，中国航天科技集团有限公司在京发布首个《中国航天科技活动蓝皮书》（2018），对2018年航天活动进行盘点，从世界航天发展态势、中国航天发射活动、技术创新、应用服务、国际合作、商业航天进展6个篇章全面展示了中国航天的最新发展与成就。

本文分上下两部分连载。

习近平总书记指出，“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。”航天作为当今世界最具挑战性和广泛带动性的高科技领域之一，深刻改变了人类对宇宙的认知，为人类社会进步提供了重要动力。

越来越多的国家将航天作为重要战略选择，近年来世界航天活动呈现蓬勃发展的景象。从1957年发射世界第一颗人造地球卫星到2018年底，全球共实施5801次航天发射，累计发射8960个航天器，在轨运行的航天器总数达到2192个。目前，10多个国家具备轨道发射能力，80多个国家和地区利用卫星服务经济建设和社会发展。全球航天产业近十年保持约5%的年均增长率，超过世界经济平均增长率；2018年航天产业规模超过4000亿美元，增至历史最高水平。

中国航天事业自1956年创建以来，已建成完备的工业基础，研制能力稳步提升。目前，中国的运载火箭发射成功率居世界领先地位，在轨航天器数量居世界第二，稳居航天大国行列。2018年，习近平总书记多次对航天强国建设作出重要指示，强调要大力弘扬航天“三大精神”，强化使命担当，坚持改革创新，深化军民融合，实现高质量发展，为建设航天强国做出新的更大贡献。

中国航天科技集团有限公司作为中国航天的主力军，为中国航天事业发展贡献了关键力量。2018年，中国航天科技集团有限公司在习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下，在航天发射、科技创新、应用服务、国际合作和商业航天等方面发挥了主力军的引领作用，迈出了建设航天强国的坚实一步。为进一步增进社会各界对中国航天事业和中国航天科技集团有限公司最新发展的了解，中国航天科技集团有限公司特发布《中国航天科技活动蓝皮书》（2018年）。

一、2018年世界航天发展总体态势

2018年，世界航天活动异彩纷呈，在提升国家实力、激发科技创新、普惠民生福祉、拉动经济发展、增进国际合作等方面的作用愈发重要，美、俄、欧等主要国家竞相角力，竞争与合作交织互动，创新与创造涌动迸发。中国航天在世界航天舞台上完美展现了中国智慧和中国方案，留下了浓墨重彩的一笔。

世界航天战略政策孕育新变革。美国发布《国家航天战略概要》，着力“使美国更加强大、更有竞争力、更加伟大”；推动组建独立“天军”，应对未来太空竞争和对抗的新环境、新挑战。欧洲推进《欧洲航天战略》落地实施，英、德注重航天技术发展，地理信息、量子通信、全球连接等重点方向获得关注。中国推进航天强国建设步伐，中国航天科技集团有限公司响应国家号召，提出了从2020年至2045年分两个阶段实现建设航天强国目标。

表1 2018年世界航天发射情况

世界航天发射活动创造新纪录。2018年，世界实施114次发射任务，自冷战结束后时隔28年首次实现年度发射次数“破百”；112次任务取得成功，成功率创近年新高；461个航天器发射升空，成功入轨的航天器数量居历史首位。中国航天以突破历史的39次发射首次独居世界第一，部署航天器数量居世界第二，航天发射能力显著增强，特别是长征系列运载火箭37次发射全部成功，铸造了高质量的运载火箭品牌。

航天运输系统多亮点闪耀。重型运载火箭、重复使用、商用火箭发射取得突破进展。美国猎鹰重型火箭首飞成功，打破现役火箭运载能力纪录，猎鹰-9火箭可重复使用能力显著提升，第一级实现3次复用。中国重型运载火箭和新一代中型运载火箭研制获得重大进展，长征十一号商用火箭以“一箭多星”的方式完成多次发射，开启了卫星商业发射的“班车”时代。

通信卫星系统助万物互联。大容量、广覆盖、安全可靠成为新一代系统的重要能力指标。美国、欧洲大力推进高通量卫星、移动宽带星座发展，宽带卫星服务能力已超百Gbit/s，移动宽带卫星陆续入轨，世界开启移动星座互联时代。中国紧跟世界发展，中星十六号高通量卫星投入业务运行，跻身世界先进水平；“虹云”星座、“鸿雁”星座成功发射首星，为宽带中国和网络强国建设铺就坚强支撑。

导航卫星系统多元化发展。全球导航卫星系统进入美俄中欧“四足鼎立”时代。美国启动卫星导航系统升级换代活动，首颗GPS－3卫星的成功发射拉开了第三代导航卫星部署、应用的帷幕；中国成功发射18颗北斗卫星，完成北斗三号基本系统部署并投入运行，正式提供全球服务。

遥感卫星系统展多维蓝图。新型系统兼顾高分辨率、多谱段、多时相、多维地理空间情报产品等能力。美欧大幅提升遥感卫星服务能力，在亚米级高分辨率的基础上更加注重成像质量和成像效率，紧密结合大数据、人工智能等前沿技术。中国高分辨率对地观测系统建设成果丰硕，系统规模和能力已达世界先进水平，建成了谱系齐全、自主可控的卫星及应用体系。

载人航天系统走进新阶段。新一代飞船、空间站成为发展重点和热点。美国新一代载人飞船“龙”飞船和“星际客船”完成研制，等待2019年的正式“亮相”；俄罗斯联盟 MS－10飞船发射失利，航天员成功获救，航天系统安全性设计引发关注。中国开启建设空间站阶段，实验舱推进系统首次试车顺利完成，新一代载人飞船进展顺利。

深空探测系统取得众多成果。世界各国开展了覆盖各类天体的太阳系探测活动，火星、小天体、太阳和水星探测取得多项突破性进展。月球成为近期深空探测的重点对象，中国探月活动取得重大突破，嫦娥四号探测器完成人类首次月球背面软着陆，实现了重大的科学和技术创新。

空间科学卫星体系更加完善。新型系统进一步增加了人类对地球和宇宙的认知，新兴的系统需求更加强烈。美国发射了新一代系外行星探测任务，为系外行星的详尽观测奠定基础；世界各国利用“国际空间站”开展了全方位的空间科学实验。中国积极参与世界空间科学研究事业，第一颗天文观测卫星“慧眼”正式交付使用，推进高能天文研究领域的发展；张衡一号成功入轨，有力促进了地震观测体系的建设。

航天应用服务连接你我。世界航天应用更加活跃和精致，深入走进人类经济和社会活动。在全球经济增速放缓的背景下，航天经济仍保持强劲增长势头，2018年全球航天产业规模超过4000亿美元，达历史最高水平。美国、欧洲、中国的传统航天企业借助云平台、大数据、天地一体化等新技术大力推动更加“精致化”的应用服务；一大批直面市场的新兴航天服务表现抢眼，给全世界留下深刻印象。

航天国际合作点亮未来。世界各国积极推进、全面参与，广泛开展政府与非政府间的多边、双边合作，共同探索、开发、和平利用外层空间。2018年国际宇航大会提出了“人人参与”（Involving Everyone）的主题，倡导将2018年作为世界航天的国际友谊年。在“国际空间站”运行20年之际，中国向全世界发出了利用未来的中国空间站开展国际性科学研究的邀请，并在4个多月间，收到了25个国家的36个合作项目申请。中国与俄罗斯、法国、巴西等20余个国家开展了密切的国际合作，取得了丰硕成果，有力推动了世界航天的繁荣和发展。

二、航天科技与中国航天发射活动

2018年，中国航天发射活动创下历史新高。全年共计执行39次发射任务，占全球总数的三分之一以上；其中37次任务由长征系列运载火箭实施，2次由其他火箭实施；共计发射105个航天器，包括95个国内航天器和10个国外航天器。2016－2017年长征系列运载火箭经历重大发射失利后，中国航天科技集团有限公司开展了一系列质量提升工作并已取得实效，2018年长征系列运载火箭37次发射成功率达100%，累计将103个航天器送入轨道，发射航天器总质量占中国发射总质量的99.8%。

表2 2018年中国运载火箭发射情况

2018年，中国载人航天工程、探月工程、北斗卫星导航系统、高分辨率对地观测系统、民用空间基础设施等重大工程和专项稳步推进，大幅提升中国航天技术与应用能力。中国航天科技集团有限公司研制的航天器覆盖全部领域，推动了重大航天工程的有效实施，2018年研制发射航天器质量占中国研制发射航天器总质量的83.4%。

嫦娥四号任务实现世界首次月球背面软着陆和巡视探测。2018年，中国航天科技集团有限公司承研的嫦娥四号任务“鹊桥”中继星和探测器相继成功发射，实现了地月拉格朗日L2点中继通信、月球背面软着陆和巡视探测等多个世界首次。后续，嫦娥四号将开展月基低频射电天文观测和研究、月球背面巡视区形貌和矿物组份及月表浅层结构探测与研究，中外联合开展中子辐射剂量和中性原子等月球环境探测研究任务。

北斗三号基本系统建成，提供全球服务。北斗导航卫星系统建设实施“三步走”战略，2000年建成试验导航系统，2012年建成区域导航系统，服务中国及周边国家，目前正在进行第三步，建设北斗全球系统。2018年成功发射18颗北斗卫星，北斗三号基本系统部署完毕并投入运行，正式提供全球服务，全球定位精度达到10m，亚太地区定位精度达到5米；GEO轨道卫星配备天基增强载荷，定位精度达到分米级。北斗三号卫星还搭载了搜索与救援载荷，为全球搜救提供有效支撑。

表3 2018年中国航天器研制发射情况1）

高分辨率对地观测系统重大专项取得标志性成果。2018年，中国航天科技集团有限公司研制的6颗“高分”系列卫星成功发射，实现对地观测能力的全面提升。通过高分辨率对地观测系统重大专项的实施，中国已具备各类高分辨率数据自主获取能力。目前高分专项已累计发射9颗卫星，后续业务卫星也按计划实施，高分数据已广泛服务于国民经济建设和国防安全等方面，应用效益得到充分显现。

海洋观测卫星建设取得重要突破。2018年，中国航天科技集团有限公司研制的海洋一号C、海洋二号B、中法海洋卫星等3颗海洋观测卫星成功发射。海洋一号C卫星搭载5个有效载荷，观测精度、范围、使用寿命均有大幅提升。海洋二号B卫星是中国海洋动力环境监测网的首发星，发射后有助于进一步提升中国海洋观测业务化能力。中法海洋卫星搭载了中国研制的微波散射计和法国研制的波谱仪，首次实现全球海风海浪同步观测。中法海洋卫星合作也是中国首次与先进航天国家开展的系统级、全流程合作。

“鸿雁”星座建设稳步推进。全球低轨卫星移动通信与空间互联网项目落户重庆两江新区，“鸿雁”星座由中国航天科技集团有限公司所属东方红卫星移动通信有限公司负责建设与运营。“鸿雁”星座的首颗试验卫星于2018年12月29日成功发射，主要用于验证通信载荷、技术体制设计，以及导航监测接收、导航信息增强等功能。星座一期60颗卫星预计2022年组网运营，填补中国目前尚无低轨卫星通信系统的空白。

此外，商业航天借助微小卫星技术实现快速起步，商业卫星数量达到30颗，开展了通信、对地观测、技术试验等应用，对中国航天体系和能力建设提供了有力补充。中国航天科技集团有限公司研制了高性能的商业卫星，同时为商业航天提供了发射服务，在商业航天发展过程中发挥了重要引领作用。

三、航天科技与中国航天科技创新

航天作为战略性高科技领域，助推了科学探索发现和技术进步，在创新型国家建设中发挥了不可替代的作用，同时，科学技术创新也是航天发展的重要推动力。中国航天科技集团有限公司在服务国家空间基础设施、载人航天、深空探测、空间科学、航天运输系统等工程建设方面取得了显著成绩，并在此基础上持续创新，突破了一系列基础性、前沿性技术，形成了一大批具有自主知识产权的创新成果，为提升航天整体能力、服务航天强国建设发挥了重要作用。

（一）空间基础设施

高通量通信卫星技术实现突破，业务系统正式投入使用。中国首颗高通量通信卫星中星十六号正式投入使用，首次在通信卫星上应用Ka频段宽带技术，总容量达20Gbit/s，超过中国此前研制发射的所有通信卫星容量的总和，标志着中国的卫星通信进入高通量时代。

北斗三号实现完全自主可控，首次开展星间激光通信试验。北斗三号卫星部件全面国产化，作为国之重器，在技术上实现了全面的自主可控。此外，北斗三号开展高速星间激光通信与高精度星间测距试验，大幅提升北斗卫星导航系统星间通信能力和测距精度，星间通信进入“高速公路时代”。

高光谱综合观测技术实现突破。高分五号高光谱观测卫星携带6台全新研制的有效载荷，可高效获取从紫外到长波红外谱段的高光谱分辨率遥感数据，能满足大气污染监测和国土资源调查的需求，解决国内各行业、各部门对国外高光谱遥感数据的依赖问题。

大气垂直探测、闪电成像观测技术取得突破。新一代静止轨道气象卫星风云四号A实现了中国静止轨道气象卫星从“跟跑”向“并跑”的跨越，填补了3项国际空白：全球首次静止轨道干涉式高光谱大气探测；全球首次辐射计、探测仪、闪电仪共平台装载，全天时工作；全球首次静止轨道微波探测技术验证，首次425GHz频段探测。

（二）载人航天

中国载人航天进入空间站时代。中国载人航天工程第三步任务——空间站工程全面展开，空间站主要系统正在进行初样研制，实验舱推进系统首次试车顺利完成。中国空间站预计于2022年前后完成在轨组装建造。第三批预备航天员的选拔工作正式启动，以满足空间站任务需求。

新一代载人飞船回收着陆技术取得重大突破。新一代载人飞船试验船先后完成减速伞强度空投试验、国内最大重量气囊缓冲试验、国内首次充气式再入减速技术飞行演示验证试验，实现了回收着陆专业方面的多项技术突破，将有力支撑未来的空间站、载人深空探测等多个领域的任务。

长征五号B运载火箭进入试样阶段。长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，将承担空间站舱段发射任务。火箭采用无毒低污染推进剂，近地轨道运载能力超过22t。

（三）月球探测

月球探测中继通信技术实现突破。中国航天科技集团有限公司抓总研制的“鹊桥”中继星创造了航天科技工程领域的多个第一：人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫星，第一颗连通地月的中继卫星，第一颗在地月L2点上采用Halo轨道的卫星，标志着中国在月球探测领域取得新突破。

月球背面着陆探测技术取得突破。嫦娥四号探测器顺利发射，进行26天的飞行后，在中继卫星“鹊桥”的协助下，实现月球背面南极-艾特肯盆地的软着陆。着陆月面后，嫦娥四号成功释放玉兔二号巡视器，对月球背面巡视区地形地貌、矿物组份、浅层结构进行探测，并在国际上首次实现月基低频射电天文观测。

（四）空间科学

天基科学实验领域取得重大进展。中国第一颗电磁监测试验卫星张衡一号成功发射并在轨应用，国内首次实现在轨精确磁场探测，国内首次应用自主研制卷筒式伸杆机构，性能指标达到国际先进水平。张衡一号卫星进一步推动了中国地震立体观测体系建设，使中国成为世界上少数拥有高精度地球物理场探测卫星的国家之一。

空间天文观测取得重大突破。“慧眼”（硬X射线调制望远镜卫星）卫星正式交付使用，这是中国第一颗空间天文卫星，具有高指向精度、多种探测模式、自主管理和自主保护等特点。卫星采用国内首创的直接解调方法，攻克了探测载荷一体化设计与实施等难题，具有大天区、高灵敏度的巡天能力和高精度的定点观测能力。“慧眼”卫星的投入使用使中国高能天文研究进入空间观测的新阶段，对提高中国在空间科学领域的国际地位和影响力具有重要意义。

（五）航天运输系统

《新一代长征系列运载火箭型谱规划》正式发布。中国航天科技集团有限公司立足未来国际航天发展趋势，保持航天运输系统先进水平，规划了新一代长征系列运载火箭型谱。运载火箭型谱瞄准模块化、组合化、系列化发展，能够满足国内外市场的发射需求，具备较强的国际竞争力，将推动中国运载火箭健康有序发展，指导长征系列运载火箭更新换代，实现中国航天的高质量发展。

远征一号S上面级和远征三号上面级圆满完成首飞。远征一号S上面级成功飞行，大幅提升长征二号丙火箭太阳同步轨道运载能力，支持卫星载荷串联配置，具备了短时间飞行、一次点火完成卫星部署能力。远征三号上面级通过与长征二号丁火箭配合使用，能够实施21次以上的自主快速轨道机动部署，验证了异轨多星部署能力，在快速灵活进入空间、空间机动和空间利用等方面具有广阔应用前景。

新一代中型运载火箭研制进展顺利。新一代中型运载火箭包括长征六号改、长征七号改与长征八号三型火箭，目前均按计划开展研制工作，进展顺利。后续新一代中型火箭将逐步替代现役中型火箭，继续提升中国火箭整体技术水平，可靠性、适应性、安全性、环境友好性大幅提高，更好确保中国自主、自由、安全、可靠地进入空间。

重型运载火箭研制取得重大进展。中国全面开展了重型运载重大工程实施方案论证，已初步确定运载火箭技术方案和研制能力布局方案。完成了以大直径贮箱为代表的多个原理样机以及三型发动机的多次部组件级热试验，关键技术攻关取得实质性进展，为重型运载火箭重大专项任务的立项奠定了坚实的理论和技术基础。

大推力高性能高空液氧煤油发动机关键技术实现突破。中国航天科技集团有限公司成功完成中国首台大推力高性能高空液氧煤油发动机整机热试，验证了高空泵后摆发动机设计，攻克了液氧煤油发动机高空启动等技术难关，标志着中国大推力、高性能液氧煤油发动机技术在高空发动机领域取得重大突破，对大幅提高新一代运载火箭的运载能力、拓宽火箭型谱意义重大。

运载火箭垂直回收制导控制技术成功完成验证。中国航天科技集团有限公司成功开展了运载火箭垂直回收制导控制技术验证试验，利用可重复使用小型垂直起降平台，验证了在线轨迹规划、高精度相对导航与制导控制等关键技术，支撑中国航天运输由一次性使用向重复使用、由单一航天运输向航天运输与空间操作相结合的跨越。（待续）