2020 年全球航天发射统计分析

张鑫伟 付郁（北京空间科技信息研究所）

2020 年，全球航天活动延续2019 年活跃态势，尽管遭受到新冠疫情冲击，但在美国、中国航天活动的发展带动下，全球航天活动蓬勃推进。2020 年全球共完成114 次航天发射，其中，104 次发射成功，10 次发射失败；合计发射航天器1278 个，成功入轨航天器1259 个，发射数量创历史新高。

1 2020 年全球航天活动创造“双高”纪录

2020 年，全球共完成114 次航天发射，实现连续三年“破百”，年度发射次数与2018 年次数持平，并列20 世纪90 年代冷战结束以来的最高位。航天器发射数量首次“破千”，创造了航天器年度发射数量历史新高。

按火箭所属国家/地区统计

（1）发射次数和发射航天器数量统计分析

在全年114 次航天发射中，美国发射次数为44次，位居全球首席，共发射航天器953 个，发射航天器数量相较上一年显著增长；中国发射次数为39 次，为本国及国际用户发射航天器数量达90 个，其中，中国航天科技集团有限公司研制的火箭共完成34 次发射，在全球航天企业中排名第一。

从火箭发射结果看，2020 年全球共有10 次火箭发射失败，导致19 个航天器损毁。新研商业小型火箭首飞失败、现役主力火箭发生故障是导致2020 年发射失败次数偏高的主要原因。

（2）发射航天器质量统计分析

从成功入轨的航天器总质量统计来看，美国自2016 年起连续第五年排名全球第一，2020 年发射总质量达到325.5t；中国以93t 位列第二，俄罗斯、欧洲发射总质量分列第三和第四位。

2020 年各国家/地区火箭发射次数及发射航天器数据统计（含发射失败）

2020 年各国家/地区火箭成功发射航天器数据统计

按航天器所属国家/地区统计

在2020 年全年发射的1278 个航天器中，按航天器所属国家/地区统计，美国的航天器数量为994个，较2019 年增加约2.6 倍（2019 年为274 个），以绝对优势排名第一。美国航天器大幅增长的主要原因在于，美国太空探索技术公司（SpaceX）全面推动“星链”（Starlink）星座部署，分14 批次部署了833 颗“星链”卫星；欧洲的航天器数量为134 个，位居全球第二位，其主要构成是“一网”（OneWeb）通信星座；中国的航天器数量为77 个，排名第三；俄罗斯的航天器数量为23 个，排名延续全球第四名；日本、印度分列第五和第六。

按航天器研制国家/地区统计

按航天器研制国家/地区统计，指的是按照航天器研制机构所属的国家/地区进行统计，既包括该研制机构为本国/地区研制的航天器，也包括其为国际用户研制的航天器。

2020 年全球各国家/地区研制航天器总数量和总质量统计

从数量看，全球发射的1278 个航天器中，美国研制的航天器数量为1099 个，较2019 年增加约3.1倍（2019 年为270 个），主要原因是“星链”星座的规模化部署；中国研制的航天器数量为78 个，比2019 年略有下滑，但仍大幅度领先欧洲，位居全球第二位；欧洲研制航天器数量为36 个，位居全球第三位，相较2019 年减少约43.75%（2019 年为64 个）；俄罗斯研制航天器数量为23 个，位居第四位；日本研制航天器数量为7 个，相较2019 年减少50%（2019年为14 个）；印度研制航天器数量大幅下降，从2019 年的10 个下降至3 个；其他国家/地区共研制了32 个航天器。

从质量看，美国研制的航天器总质量约347.0t， 较2019 年 增 长 约1.1 倍（2019 年 为168.6t），总质量及增幅均高居榜首位置；中国研制航天器总质量达到103.4t，大幅领先俄罗斯，位居全球第二位；俄罗斯研制航天器总质量为43.8t，相较上一年下降（2019 年为70.23t），排名第三位。

2020 年各主承包商研制的航天器数量和质量统计

从研制机构看，综合考虑航天器数量和质量指标，2020 年，登上前10 名榜单的有5 家美国研制商、2 家俄罗斯研制商、1 家中国研制商、1 家欧洲研制商和1 家日本研制商。这10 家研制商在2020 年研制发射的航天器数量占全球航天器总数的79.03%，总质量占比为89.6%。美国SpaceX 公司凭借其研制发射的“星链”星座而高居榜首，成为新兴商业航天力量的突出代表；中国空间技术研究院以82.98t 的总质量排名第二，虽然研制发射航天器总数相较美国SpaceX 公司差距较大，但单星平均质量高于SpaceX公司。其他的传统知名航天企业表现相对平淡，研制发射的航天器数量普遍不高。整体看，美国与其他国家/地区的研制商呈现出显著不同：2020 年，美国传统制造商整体表现平淡，具备批量化研制能力的新兴航天企业表现突出；中国、俄罗斯、欧洲、日本等仍以老牌制造商为主体。

按航天器技术领域统计

2020 年，随着“星链”、“一网”等全球低轨宽带星座启动业务化部署，以及大量物联网星座开展首批卫星在轨飞行验证，通信卫星发射数量大幅提高，总数达到1012 颗，相较2019 年增加约4.7 倍（2019年为178 颗），发射数量高居首位；低地球轨道（LEO）“鸽群”（Flock）光学遥感星座和“狐猴”（Lemur）商业气象星座延续部署节奏，从星座建设迈入数据应用开发阶段，同时LEO 轨道其他的光学成像星座、合成孔径雷达（SAR）成像星座、射频定位星座暂时处于早期在轨技术验证阶段，使得对地观测卫星数量小幅增长至146 颗，位居第二；科学与技术试验卫星继续保持较高数量，以96 颗位居第三；其后依次为载人航天器（含载人飞船和货运飞船）13 个，导航卫星6 颗，空间探测器5 个。

2020 年全球发射航天器数量按技术领域统计情况

按航天器发射质量统计

500kg 以下小卫星延续高度活跃态势，该类小卫星发射数量占全年发射航天器总数的比例超过94.4%。其中，2020 年发射的航天器相较2019 年，质量为1 ～10kg的航天器数量显著降低，原因主要是美国“鸽群”、“狐猴”等商业对地观测微纳星座放缓了卫星部署节奏，进入了星座在轨运行及地面应用开发阶段；质量为100 ～500kg 的航天器数量相较2019 年大幅增长，原因主要在于美国低轨宽带星座开启规模化部署，成为新的增长极。其他质量区间的航天器发射数量变化相对平稳。

2020 年全球发射航天器数量按质量分布统计情况

2 在轨航天器数据统计与分析

截至2020 年底，全球在轨工作航天器达到3536 个。

按航天器所属国家/地区统计

按照航天器所属国家/地区统计，美国最多，达1980 个，欧洲479 个，中国441 个，俄罗斯190 个，日本95 个，印度63 个，其他国家/组织共288 个。

截至2020 年底，全球发射航天器数量按所属国家/地区统计情况

按航天器技术领域数据统计

按照航天器技术领域统计，通信卫星数量最多，达到1851 颗，对地观测卫星894 颗，科学与技术试验卫星592 颗，导航定位卫星154 颗，深空探测器40 个，载人航天器7 个（包括“国际空间站”、载人及货运飞船）。

截至2020 年底，全球在轨航天器数量按技术领域统计情况

按航天器运行轨道数据统计

按航天器运行轨道数据统计，运行在LEO 轨道的在轨航天器数量最多，达2733 个，占在轨航天器总数的70%以上；地球静止轨道（GEO）575 个，中地球轨道（MEO）139 个，大椭圆轨道（HEO）50 个，非地球轨道39 个。

截至2020 年底，全球在轨航天器数量按运行轨道分布情况

3 2020 年度发展特点分析

从2020 年全球航天器发射统计分析可以看出，全球航天活动具有如下特点和动向。

航天活动高度活跃，航天器发射数量首次“破千”

随着“一箭多星”技术不断成熟并获得广泛应用，以及大量新的小型运载火箭投入业务化应用，进入空间的成本门槛持续降低。与此同时，微小卫星的快速发展及应用，推动空间利用成本不断降低，这使得大量发展中国家、初创企业具备了研制发射卫星的能力，推动了航天活动的繁荣与普及。随着低轨巨型星座全面启动建设，2020 年，世界航天发展高度活跃，火箭发射次数居于20 世纪90 年代冷战结束以来的最高位，航天器发射数量再次创造新的纪录，特别是完成首次“破千”，实现了“高台跨步”。由于大量商业公司陆续启动LEO 轨道巨型星座计划，未来航天活动将延续高速发展态势。

SpaceX 公司创造记录，“猎鹰”火箭25 次发射全部成功

2020 年，SpaceX 公司共完成25 次航天发射任务，火箭型号均是猎鹰－9（Falcon－9）火箭，成功率100%，合计把857 个航天器送入轨道，入轨总质量283.8t，占2020 年全球成功入轨航天器总质量的53%（全球总质量537.3t），航天运载能力表现抢眼。从用户分布看，25 次发射包括该公司14 次“星链”任务、4 次“龙”（Dragon）飞船任务，美国军方任务3 次，以及来自欧洲、韩国和其他商业公司的任务4 次，这表明SpaceX 公司火箭发射能力已经获得政府、军方和商业市场的高度认可。近年来，SpaceX公司的亮眼表现，成为支撑美国在全球航天发射市场稳居前二位置的主要原因，也极大地改变了世界航天发射市场格局。

新型火箭密集首飞，发射失败创造近50 年新高

2020 年，全球发生10 次发射失败事故，这是自1971 年全球发生14 次火箭发射失败以来的最高峰。一方面，现役主力火箭仍存在着航天活动的高风险属性，发射成功率有待进一步提升；另一方面，近年来各国火箭升级换代不断加速，特别是在商业资本的推动下，商业小型运载火箭发展活跃并进入试飞密集期，2020 年共有11 次全新型或改进型火箭首飞。新技术的引入必然带来更大的技术挑战，加上商业初创公司在高可靠性和低成本之间的成本考虑，导致新型火箭首飞失败率较高，2020 年11 次首飞火箭失败5 次，失败率达到45.5%。

商业航天“高歌猛进”，低轨小卫星星座高速发展

2020 年，商业航天实现快速、广泛发展，特别是通信领域低轨巨型星座加速部署、遥感领域星座维持运行，引发的模式变革、技术颠覆不容小觑。商业航天“高歌猛进”的背后，表现出的是小卫星发射数量跨越式增长，并在质量细分区间呈现新的特点。100kg 以下微纳卫星延续了2010 年以来的高度活跃态势，特别是基于立方体卫星的商业物联网星座、中高分辨率光学遥感星座保持规模化部署。与此同时，100 ～500kg 的微小卫星成为新增长极，“星链”、“一网”等通信星座和“天空卫星”（SkySat）光学遥感星座都属于此类。这类微小卫星在保持性能和降低成本方面实现了较好的平衡，适用于“一箭多星”发射，在构建低轨宽带星座、低轨高分辨率光学或雷达成像星座方面具有显著优势，将是商业航天后续发展的重要方向。