數據 | 2023年中國送了多少顆“星星”上太空？

2024-04-12 17:19

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

2023秋季學生周梓佳何鑫遠任銘萱

編輯 | 張慧鳳

從“嫦娥奔月”的傳說到“萬戶飛天”的實踐，千百年來，人類從來沒有停止對宇宙的向往。1970年4月24日，我國首顆人造地球衛星“東方紅一號”發射成功，時至今日，它還在太空軌道上運行。五十多年來，在一代代航天人的探索和努力下，中國航天事業不斷突破，讓太空從遙不可及到“似乎可以觸及”。

2023年12月10日，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將遙感三十九號衛星發射升空，標志著長征系列運載火箭的第500次發射圓滿成功。

自1970年長征一號運載火箭發射東方紅一號衛星開始計算，“長征”從0到500，中國航天走了53年。然而在這段旅程中，長征系列火箭實現第一個百次發射用了37年的時間，第五個百次發射用時還不到兩年。

長征火箭高密度發射的背后，是不斷提高的發射頻率，整體增強的發射能力，以及快速提升的科技水平。

2023年，中國航天步履不停。

中國航天的這一年

中國的年火箭發射次數逐年增多，《中國航天科技活動藍皮書（2023年）》顯示，2023年共發射火箭67次，第三次刷新年度發射數量紀錄。

據Space Stats官方公布的信息，2023年全年世界共發射火箭224次，其中發射數量最多的國家為美國，共發射116次，中國緊隨其后。除中美兩國外，其他國家發射次數的總和為41次。

值得注意的是，在這67次航天發射中，國有航天企業發射54次，其中載人航天發射2次，民營商業航天機構發射了13次，成功了12次。從中可以看出，我國航天事業以國家投入為主，但民營發展速度加快。

隨著航天產業發展到一定程度，體量越來越大，發展商業航天是人類進一步拓展空間活動舞臺的必要選擇，單純依靠國家投入已經無法滿足從地面走向近地空間、再到深空的人類活動需求[1]。美國商業航天的發展已經較為成熟，2023年發射的116次火箭中，98次由美國商業火箭公司Space X完成。作為商業航天的頭部公司，創立于2002年的Space X已經占據美國航天運載火箭市場的主導地位，憑借其載具可回收的能力，加速大量低軌衛星的發射，推進建立全球互聯網的“星鏈”計劃。而在中國，國家隊在國家重大航天任務中起著主導作用，民間隊則是補充。中國民營商業航天雖然起步較晚，但發展速度驚人。

自2014年開始，中國出臺了《國務院關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》等系列政策，為國內民商航天發展打開了綠燈并持續注入“推進劑”[2]。在運載火箭領域，涌現出藍箭航天、零壹空間、星際榮耀、星河動力、中科宇航等一大批民營或混合所有制企業，并實現了入軌發射。

伴隨著火箭發射次數不斷增多，中國航天衛星發射數量再創歷史新高。據UCS衛星數據庫的統計數據，中國在2023年共成功發射203顆衛星，其中中國航天科技集團是主力軍。截至年底，中國在軌衛星數量約占全球的十二分之一，成為僅次于美國的世界航天強國。

衛星發射背后：“降本增效”

動輒上百噸的燃料，精密制造的衛星部件，以及難以計數的設計、制造、測控費用，讓每一次發射行動的成本也“直沖云霄”。中國航天行業持續發展的同時，也必須面對火箭高昂的發射成本這一大難題。探索降低火箭發射成本，成為航空業界的探索方向。

以公開參數較多的銀河航天02批衛星作為中國低軌通信衛星的代表，浙商證券研報估測目前我國低軌通信衛星的平均造價在3000萬元人民幣左右。馬斯克則曾公開透露美國Star link單顆衛星成本約100萬美元/顆，按照美元匯率7來估算，其單星成本約700萬元人民幣[3]。盡管衛星的重量、通信容量不可同日而語，但不可否認，中國衛星制造端成本偏高的問題亟需解決。

由于制造工藝極其復雜，我國傳統的衛星生產方式是單顆衛星的固定站位式生產，由此導致生產效率偏低，人工參與度高，衛星3000萬元的成本中，人工費用與制造費用各占一半左右。根據銀河航天和浙商證券研究所的估計與測算，我國航天事業可以通過衛星設計模塊化、輕量化以及提升生產規模至十倍以上，讓制造成本減少50%；可以通過提高人員生產效率、減小場地面積、提升生產工藝、規模化生產等手段，大幅降低衛星成本中的人工與制造測試成本，下一代低軌通信衛星的制造成本有希望降至千萬以下。

除控制制造成本外，中國航天還在選用新能源、發展火箭回收技術方面努力探索。

藍箭航天企業2023年7月12日利用具有自主知識產權、適合重復使用的液氧甲烷低溫發動機將朱雀二號成功發射至太陽同步軌道。而長征系列運載火箭曾因其低發射成本而名聲遠播，但由于是一次性火箭，繼續降低發射成本的空間有限。如今，長征八號火箭采用可回收式設計，以實現芯一級（火箭的芯級是指把一枚較大的單級火箭并聯放在多級火箭的中間，芯級可以是一級或多級，通常稱為芯一級、芯二級等）和固體助推器的回收，可以極大地減少火箭發射成本，同時還大大縮短發射周期[4]。

“降本”的另一面是“增效”，如何讓每一次發射發揮最大限度的價值？中國航天給出的答案是“一箭多星”。

“一箭多星”技術，就是用一枚運載火箭同時或先后將數顆衛星送入地球軌道的發射技術。一箭多星作為一種先進的發射方式，能夠充分地利用運載火箭的運載能力，降低衛星發射成本。中國最早在1981年9月20日通過風暴一號運載火箭成功發射實踐二號、實踐二號甲、實踐二號乙三顆科學實驗衛星，成為世界上第四個掌握一箭多星技術的國家[5]。長八火箭總指揮肖耘把一箭多星技術比作經濟實惠的“拼車方案”[6]。在這種共享模式中，“箭”主要是國家隊火箭，而“星”往往是“拼車”的商業衛星。

2023年，中國一箭多星紀錄在幾天內兩度被刷新：6月7日，力箭一號火箭成功發射一箭26星；8天過后，長征二號丁火箭成功發射一箭41星。然而縱觀世界航天史，中國并非處于該技術的金字塔頂端，論單次火箭發射的衛星數量，美國和印度依舊遙遙領先，我國航天一箭多星技術仍有進步空間。但如果論最高紀錄的更新年份，中國航天會證明我們從未停止前進的腳步。

夜空下的展望

針對2023年的成就，中國運載火箭技術研究院高級顧問龍樂豪院士表示，長征系列運載火箭實現500次發射可用5句話來概括：“從無到有，更高更遠，脫胎換骨，大國重器，更快更好”[7]。這同樣是中國航天歷程的寫照。站在500次發射的新起點上，今后我國火箭將向更大運載能力、可重復使用、智慧火箭、航班化運輸方向發展。