中國航天發射2018全球第一背後的「冷」思考

2018年12月29日，我國長征二號丁火箭在酒泉衛星發射中心順利升空，鴻雁星座首顆試驗星成功入軌為中國航天2018完美收官。這一年，全球航天發射達到114次，年度發射總次數重新回到百次時代，開創了近30年來的歷史最高紀錄。上一次全球航天全年發射超百次還要追溯到1990年，當時的數字是121次。

在這114次發射當中，中國數量佔比最大，共39次，佔比超過1/3，並首次成為全球年發射次數最多的國家。第二名美國共發射31次，第三名俄羅斯17次。

全球航天發射次數統計（2018年）

別人說我們是世界第一

中國航天在2018年取得的成績受到國際同行的廣泛關注和肯定。

2018年12月24日，美國海軍戰爭學院教授Joan Johnson在《麻省理工科技評論》發表了題為「2018年中國比任何其他國家發射更多進入軌道的火箭」的文章。Joan稱，2018年，中國在航天領域取得的成果遠超其他國家，發射火箭數量穩居全球第一。未來幾年，中國航天計劃更加遠大，包括世界最大太空望遠鏡、世界最重的火箭長征9、以及一個能夠比肩國際空間站的太空設施。這些項目將在中國航天的未來數年內一一實現。

隨後，SpaceX的CEO馬斯克在推特上感慨稱：中國在太空領域的進展令人驚嘆，今年他們火箭的發射量首次超過美國。馬斯克引用了《科學美國人》雜誌上標題為《China is once again on the threshold of a historic first in its fast-paced exploration of Earth』s moon》的報道。文章稱，中國在全球激烈的探月工程中再次踏出了歷史的一步，成為世界第一個登陸月球背面的國家，中國將進入月球不明地帶（Luna Incognita）。

外國媒體評價中國航天2018

我們說我們創造了歷史

全球登頂——數量第一。

人民日報海外版將2018年定義為「璀璨太空中國年」。2018年，中國航天發射次數較2017年的18次翻了一倍有餘，不僅創下中國年度航天發射頻次紀錄，更是首次超越美國，獨居全球第一。在這39次火箭發射中，僅有一次發射失利，那就是來自於航天初創企業藍箭的朱雀一號。

代表人類——首登月背。

2018年12月8號，嫦娥四號月球探測器成功發射，並於今年1月3日在月球背面順利著陸。雖然人類曾20次造訪月球，但均停留在月球正面。月球背面由於信號受月球本體阻隔，比正面登陸要難得多。中國利用中繼衛星「鵲橋號」作為信息中轉站，打破了月球背面通信受阻的障礙，成功實現了月球背面軟著陸，不僅驗證了遠端通信和軌道精確控制技術，也為2019年嫦娥五號的登陸及返回打下了堅實的基礎。

美國NASA局長Jim Bridenstine當天發文稱：這是人類史上的首次，更是一項「令人印象深刻的成就！」

中國首次登陸月球背面

刷新紀錄——中國速度。

365天，11次發射，20顆北斗衛星，最短髮射間隔17天，這就是「中國速度」。2018年間，我國長征系列火箭先後為北斗衛星導航系統完成了11次發射任務，將19顆北斗三號星和1顆北斗二號星送入預定軌道，實現北斗三號全球組網基本模式，正式向「一帶一路」國家和地區提供基本導航服務。北斗三號導航定位精度提升至2.5米至5米，較北斗二號提升了1至2倍。

民營升空——雖敗猶榮。

星際榮耀、零壹空間等民營企業先後發射了固體亞軌道火箭和探空火箭。2018年10月27日，藍箭航天的「朱雀一號」在酒泉衛星發射中心搭載著微小衛星「未來號」發射升空，成為我國首枚嘗試入軌的民營運載火箭，開創了中國民營火箭參與航天事業的先河。但由於三級火箭出現異常，衛星最終未能入軌。雖然此次發射任務失敗，但民營火箭公司已打通了火箭發射全過程中的能力鏈、供應鏈、體系鏈及發射鏈是不爭的事實。

航天事業風險較高，即使如日中天的商業火箭公司SpaceX，在成功之前還經歷了三次爆炸事故，第一次成功已是創業6年後，而藍箭航天才成立僅僅3年多而已，即開始嘗試技術難度最高的液體火箭，其取得的成就有目共睹。 

2018年中國商業航天發射全紀錄

其實，我們離真正的第一還有很大差距

航天器數量及載荷量：

據不完全統計，2018年，全球共成功發射了414顆航天器，包括重型獵鷹火箭發射的特斯拉跑車。其中，美國共發射了130顆，排名第一，中國106顆，是唯二兩個發射超過百個航天器的國家，佔據全球總量的57%。印度發射了68顆，俄羅斯56顆，分別位列3、4位。

在總體載荷量方面，美國也是遙遙領先，航天器總載荷量約150噸，中國總載荷量約65噸。可以看出，雖然美國發射次數低於中國，但其單次平均發射載荷量4.8噸，是中國1.7噸的2倍多。

2018年中美兩國航天對比圖

衛星種類及產業：

從衛星的大小來看，美國的130顆航天器中，微小衛星比例達79%，中國為48%。微小衛星作為衛星產業未來發展的重要趨勢，一定程度反映了該國衛星商業市場的熱度和深度。

從衛星的所屬類型來看：

中國遙感衛星最多，主要來源於高分、風雲、海洋以及民營企業的高景和遙感微小衛星等。美國則以通信衛星居首，占發射總量的40%，主要來源於銥星公司的新一代銥星計劃——利用微小衛星星座打造的全球性衛星移動通信系統。2018年，銥星公司共發射了25顆新一代銥星，未來還將發射近50顆。

差異較大的另一方面在於導航衛星。中國2018年度共發射導航衛星20顆，未來還有16顆待發射，以進一步完成全球組網。美國GPS衛星導航系統早已成熟，其發射的GPS III試驗衛星將開啟第三代衛星定位導航系統的序幕。

在科學試驗衛星方面，中國的嫦娥四號實現了人類首次登錄月球背面。美國則先後發射了「洞察號」火星探測器（2018年11月26日實現軟著陸），「帕克號」太陽探測器，以及凌日系外行星勘測衛星等。在科學試驗衛星數量、深空探測程度以及高校、企業的參與度方面，我國與美國仍然存在顯著差距。

中國北斗三號全球衛星導航系統與銥星公司全球衛星通信系統

新火箭新技術：

2018年中國長征系列火箭實現了100%的發射成功率，一如既往的「穩」。現有長征火箭產品已經相對成熟，而本計劃於去年試射的重型火箭——長征五號遙三，由於技術原因未能如期進行。在重型火箭和火箭新技術方面，中國還有很長的路。

美國企業在過去的一年裡，新火箭新技術取得了舉世矚目的進展。

可回收技術：

運載工具可回收大大節約了發射成本。通過一級火箭回收，獵鷹9 Block系列的發射成本縮減了80%，價格低至3000美元/公斤，該價格重新定義了全球商業火箭的市場。而相比我國最具商業化優勢的快舟一號火箭，成本則高達1萬美元/公斤。目前，SpaceX已累計實現海上或陸地回收34次，回收技術愈加成熟穩定。

二手火箭：

2018年5月10日，SpaceX推出最終版獵鷹9 Block 5火箭。馬斯克稱，Block 5版本可實現多次重複使用，每發射10次將進行一次翻新，最終實現回收利用100次的目標。SpaceX正朝這個方向努力中，目前已多次使用獵鷹9 Block 5二手火箭，並於12月4日進行了「一箭三飛」！火箭的多次重複利用使獵鷹9火箭的成本在原基礎上再降低30%。此外，二手火箭也縮短了傳統火箭的發射準備周期，為將來航天密集發射和快速響應提供保障。

重型火箭：

2018年2月7日，在美國東部卡納維拉爾角的肯尼迪國家航天中心，SpaceX的重型獵鷹（Falcon Heavy）攜帶著一輛紅色特斯拉跑車發射升空。重型獵鷹由3個獵鷹9號並聯捆綁組成，發射後3枚火箭助推器全部能夠實現回收再利用。此舉打破了多項世界紀錄，其近地軌道（LEO）63.8噸、地球同步軌道（GTO）26.7噸的運載能力，成為人類現役運載能力最強、史上最經濟的火箭。

電子火箭：

美國航天初創企業Rocket Lab研製的超迷你火箭——「電子號」，於去年成功發射3次，將23顆微小衛星送入預定軌道。「電子號」是世界上首次採用電驅動渦輪泵代替傳統燃氣驅動的化學火箭，使得效率顯著提升。同時，碳纖維複合材料的大量應用使其自重大大降低。此外，火箭發動機的很多零部件採用了3D列印，實現了24小時製造。「電子號」火箭的成功為未來火箭發動機的設計指明了一條全新的道路，有可能大幅度降低小型火箭發動機的設計和製造難度。

商業化程度：

美國航天的商業化道路已經走了很久，2018年的31次發射均由商業企業完成。SpaceX發射21次，佔據美國市場的2/3，打破了前一年18次的記錄。波音和洛克希德組建的聯合發射聯盟ULA發射了8次，軌道ATK公司2次。

相比之下，我國目前主要是政府主導的航天發展模式。39次發射任務中，中國航天科技集團37次，中國航天科工集團1次（快舟一號），唯一由商業航天企業藍箭發射的「朱雀一號」未能入軌，而星際榮耀、零壹的發射都沒有載荷。

我國商業航天起步較晚，僅有3-4年的發展歷史。國內商業火箭、衛星市場的環境、資本、政策、人才等還未完善，航天商業化、市場化還在進一步醞釀和探索中。

（a）一級火箭海上回收（b）二手火箭復用

（c）重型獵鷹（d）電子號迷你火箭

2019，探索依舊

2019已經揚帆，中美兩國在通信、導航、遙感、商業航天、火箭、載人航天及科學試驗方面，均初步展示了各自的航天計劃（表1）。通信領域，美國航天企業的上萬顆微小衛星計劃預計將開始實施。導航領域，美國將開啟新一代全球導航系統GPSIII等。

2019年下半年，我國將發射嫦娥五號，未來還有嫦娥六號以及探測火星等一系列計劃相繼提出。商業航天也將有望取得比去年更具價值的成就。在探索太空的道路上，更快、更高、更強是永恆的目標！

2019年中美航天在各領域的展望

2018年，我們是發射數量的第一，這是邁向實力第一的一個台階。未來全面的第一，還需更長久的堅持和努力。

其實，爭奪第一併不重要，重要的是航天事業為中國帶來社會的進步，為人類實現文明的延續！

參考文獻：

1、China launched more rockets into orbit in 2018 than any other country. MIT 科技評論, 2018.12

2、China is once again on the threshold of a historic first in its fast-paced exploration of Earth』s moon. Scientific American, 2018.12

3、首飛成功！SpaceX「重型獵鷹」登頂世界運力最強運載火箭. DeepTech深科技，2018.2

4、燃爆！中國第一個登陸月球背面！揭開永恆的恐怖黑暗面！魔都囡, 2019.1

5、2018年度國內外航天發射情況統計. 公眾號高端裝備發展研究中心，2019.1

6、一年11次發射20顆衛星升空，18年發射43顆衛星100%成功率——北斗走向全球的傳奇. 中國青年報， 2018.11

7、二〇一八：璀璨太空中國年. 人民日報海外版, 2018.12

8、中國航天2018年發射數量全球第一. 百家號, 2018.12

9、「電子」號運載火箭：小塊頭有大用途. 科技日報, 2018.8

10、成本節省30%！SpaceX將發射新版獵鷹9號火箭 預計可重複利用100次. 前瞻網, 2018.5

11、航天科技、星際榮耀、藍箭航天、及零壹空間等公司官網

本文來源：華夏幸福產業研究院（ID：CFLDIRI）。該賬號有最新的產業研究、都市圈研究成果報告，信息技術、裝備製造、新能源汽車、節能環保、生物醫藥、航空航天、新材料......新興產業門類齊全，分析全面及時。

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