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天火奇迹 2023 年中国航天完美收官,全年发射 67 次再创记录

2024-11-20 24 admin
天火奇迹 2023 年中国航天完美收官,全年发射 67 次再创记录

站点名称:天火奇迹 2023 年中国航天完美收官,全年发射 67 次再创记录

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2023年12月30日8时13分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功发射卫星互联网技术试验卫星。卫星成功进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

这是中国航天2023年发射的高潮,也是今年第67次发射,连续第三年刷新年度发射次数新纪录。 2023年最后一个月,中国航天工业将实现几乎每两天发射一次(每月13次发射)。如此超高密度的发射无论是冷战时期航天巅峰时期的苏联,还是目前疯狂发射星链卫星的美国,都从未实现过。

不仅是发射次数,2023年中国航天在载人航天、可重复使用航天器、重型卫星、巨型互联网星座等前沿领域也取得了令人瞩目的成就。2023年将是中国商业航天事业的转折年。液体火箭正在兴起,并可进行小规模发射。可重复使用的液体火箭已成为商业航天下半年的门票。今天我们就来盘点一下。

我们先列出文字记录:

奇迹sf 1 2023年全球太空发射统计(奇迹sf来源:Space Stats)

在全球范围内,各国全年共进行了223次航天发射,也创下了纪录。中国在发射数量上排名第二,仅次于美国(116次),远远领先于第三名俄罗斯(17次),更不用说二线欧洲、日本和日本的个位数发射记录了。印度。近四五年来,航天领域的一个重大变化是,中国取代俄罗斯成为美国的主要竞争对手。中美在航天领域的竞争已经形成,未来几十年的整体航天格局已经布局。

鉴于这样的大背景,我们盘点不能忽视中美竞争的重要存在。因此,本文也会适当穿插一些与美国的横向比较。看到大趋势的变化会更有趣。

先从国家队——航天科工和航天科工两大群说起。

运载火箭方面,今年长征火箭没有发射新型号,但发动机研制取得了令人鼓舞的进展。 5月12日,130吨级可重复使用液氧煤油加力循环发动机第二次启动试验取得圆满成功,为新一代载人火箭长征十号奠定了基础。吨级液氧甲烷发生器在宝龙峪低温液体火箭发动机试验中心建成。据称,它就是航天科技“八年九机”计划中的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机YF-215。如果属实,我们很快就能追平猛禽,成为世界上最先进的国家之一。

在载人航天方面,2023年是中国空间站进入长期运行后的第一个完整年份,首次实现全年不间断载人。中国国家空间实验室开始正式运行。两名空间站机组人员在五月和十月完成了在轨轮换。神舟十六号搭载有效载荷专家桂海超首次发射并与空间站对接。中国有自己的民用宇航员。 12月,神舟十七号机组出海进行中国首次在轨维修,修复因微流星碰撞而损坏的面板。升级版天舟货运飞船(天舟六号)于5月首飞。其上行载荷能力增加了20%,达到7.4吨,使货运飞船的发射频率从每两年四次减少到每两年三次。

奇迹sf 2 中国空间站高清全视奇迹sf (奇迹sf来源:中国载人航天工程办公室)

在那里,国际空间站刚刚庆祝了它的 25 岁生日。 2023年,它将继续全年不间断载人,共发射5艘载人飞船(3艘载人龙飞船、2艘联盟号)和8艘货运补给飞船(4艘进步号、3艘货运龙飞船、1艘天鹅座飞船)。但波音公司的商业载人航天器继续推迟预订。拜登政府宣布,美国将支持国际空间站到2030年。国际空间站的命运已经决定,它将在2030年结束其存在。空间站脱轨飞行器已经在招标中。

7月,中国正式公布载人登月计划,预计2030年左右实施。长征十号火箭、新一代载人飞船、登月舱等研制进展顺利。美国阿耳忒弥斯2号载人登月任务计划于2024年底发射,但由于登月舱和宇航服研制滞后,载人登月大概率不会早于2027年。 一方面一个是加速,另一个是延迟。随着中美登陆月球的时间不断临近,未来登陆月球的竞赛将变得更加激烈。

也有和谐的时刻。 2023年5月30日,随着神舟十六号的发射,太空人口再次创下纪录:17人。当天,中国空间站上有6人,国际空间站上有11人(其中包括来自Axiom Space的4名太空游客)。中国空间站与国际空间站并驾齐驱,这是近年来太空人口记录频繁刷新的根本原因。

让我们看看深空探索。月图二号继续在月球表面工作,已行驶超过1.5公里。天问一号继续绕火星运行,并持续发回照片和信息。祝融火星车已经失去联系一年半了,但它已经远远超出了设计寿命,创造了奇迹。 2023年中国深空探测工作的重点是计划于2024年发射的嫦娥六号月球背面采样返回任务和鹊桥二号月球中继星。

美国于2023年10月发射了针对主带小行星普赛克的探测器。太阳系中仍有十多个美国探测器,其中包括两辆火星车,它们仍在不懈地探索新的前沿。我们必须承认这一差距,但近十年来,在月球和火星上,中美之间的差距迅速缩小。形象地说,差距已经从光年缩短到了公里。 12月,飞行了近半个世纪、处于太阳系边缘的航海家一号开始发回人类无法理解的信息。视为告别,特此表示哀悼。

2023年,中国将发射一大批应用卫星,包括导航、通信、气象、地球遥感等,当然还有大家熟知的“农业”卫星。公众和媒体对此已经习以为常。但有几项重要的发布必须提及。

7月9日、11月23日、12月6日、12月30日,长征二号丙、长征二号丁、界龙三号先后四次发射,将不少于6颗卫星互联网技术试验卫星送入轨道,并进行了小范围组网试验开始了。这标志着中国版星链-(国家电网,GW)星座的大规模组网启动即将开始。拥有近13000颗卫星的星网将成为全球唯一有能力挑战星链的竞争对手。大量的发射需求将激活中国商业航天产业,航天新势力将获得巨大的发展机遇,中国航天事业也将翻开新的一页。

12月14日,可重复使用测试航天器第三次发射成功,预计将进行更长时间的在轨飞行。原定于同一天使用猎鹰重型火箭发射的美国X-37B(第七次任务和第一次高轨道任务)被推迟到年底。中国小型无人航天飞机技术已基本与美国相当,并日趋成熟,为未来水平起降可重复使用飞行器积累了宝贵经验。

奇迹sf三号长征五号遥六火箭发射(奇迹sf来源:西北工业大学摄影协会)

12月15日,长征五号遥六运载火箭在文昌升空,将遥感四十一号卫星送入同步转移轨道。此次发射采用了加长整流罩,高度为18.5米,直径为5.2米,使长武遥流成为中国最高的火箭(62.8米)。据官方说法,这个巨大的整流罩是一颗高轨光学遥感卫星。长武GTO产能为14吨。我们可以想象它的重量、镜头直径和长度以及它的分辨率。相比之下,我国八年前(2015年)利用长三仪发射的世界首颗高轨光学遥感卫星“高分四号”地面分辨率为50米。 8月13日,我国还发射了全球首颗高轨合成孔径雷达卫星“陆地探测四号”,可用于夜间、穿云探测。借助这两颗卫星,我们可以对地面害虫进行24小时高分辨率连续观测。这是目前世界上独一无二的能力,远远领先于美国。

我们来谈谈商业航天,这同样令人兴奋。

中国民营商业航天产业起步于2014年,至今已近10年。近10年来,已有四家火箭公司(星际荣耀、银河动力、天兵科技、蓝箭航天)成功送入轨道。如果加上与中科院具有混合所有制背景的中国航天集团公司,则有五家公司。在轨私营小卫星数量已达到三位数。长光卫星是长光所旗下的混合所有制公司,建成了全球最大的遥感卫星星座——吉林一号。天启物联网星座、云遥、天目气象卫星星座已初具规模。

不过,与大洋彼岸的新老势力的航天力量相比,我们还有很多差距。不仅是马斯克的猎鹰可重复使用火箭、龙飞船、星链、星舰,还有 Lab的电子火箭、铱星、、Maxar等通信遥感星座,我们要么在技术上,要么在规模上,要么在业务成熟度上,我们需要迎头赶上。

中国的航天工业长期以来是一个封闭的系统。改革开放后,特别是军民融合政策实施后,民营企业逐步开放。中国民用和商业航天事业从无到有,一直步履蹒跚。它克服了许多困难,发展到了今天的规模。这并不容易。这十年只能算是我们的起步期,我们不应该抱有太高的期望。然而,2023年将迎来一个重要的转折点。我们可能一直等到私人商业航天起飞的前夕。

2023年初,天龙二号液体火箭的成功发射令人惊喜。这次发射打破了全球商业液体箭发射失败的魔咒。作为民营和商用火箭的后来者,天兵科技充分利用成熟的产品和国家团队资源,快速研发出这款液体火箭,一举夺得中国第一家民营企业液体火箭的称号。从技术和商业角度来看,这都是一个成功的故事。 。

7月,蓝箭航天朱雀二号遥二火箭成功发射,一扫遥一失败的阴霾。它仍然击败了、、等美国公司的火箭,成为世界上第一个进入轨道的液氧甲烷火箭。 ,在世界舞台上展现实力,影响深远。 12月,朱雀二号腰三剑首次商业发射再获成功。经过五年的努力,蓝箭甲烷发动机技术已经相当成熟。

奇迹sf 4 朱雀2 遥尔发射( 奇迹sf来源:蓝箭航天)

这三次发射使2023年成为中国商业液体火箭元年,标志着中国商业航天事业进入下半场。朱雀II是一种液体中型箭,承载能力为两到四根长度。换句话说,私人和商业火箭在主流卫星发射市场上已经具有竞争力。中国商业航天产业下半年将是国企与民企同台竞技的新时代。

天龙二号成功发射后,天兵科技全力研发将与猎鹰九号竞争的大型可重复使用火箭天龙三号,希望能够一步实现跨越式发展。与天龙二号不同的是,天龙三号采用了全新的自主研发动力系统。 2023年9月底,海平面推力110吨的天火12一级发动机完成批量检验和试运行,为2024年天龙三号首飞奠定了基础。如果成功,将创造近地轨道运载20吨大型火箭的快速研制创造了奇迹。

继药三发射成功后,蓝箭又发射了大型可重复使用甲烷火箭朱雀三号。朱雀三号也对标猎鹰9号,采用不锈钢火箭体,直径4.5米,箭长76.6米。起飞重量约660吨,起飞推力约900吨。它的低轨一次性运载能力为21.3吨。回收任务达到18.3吨。首飞计划于 2025 年进行。

除了天兵、蓝箭之外,国内各民营和商业火箭公司都在紧锣密鼓地研发液体发动机和可重复使用的液体火箭。 11月2日和12月10日,星际荣耀双曲线二号全尺寸亚级验证火箭两次成功完成垂直发射和回收,飞行高度分别为178米和343米。 -2使用Focus-1 15吨液氧甲烷发动机。星际荣耀成为继蓝箭之后中国第二家试飞甲烷火箭的私营和商业航天公司。此前的9月27日,双曲线3号可重复使用大型火箭使用的Focus-2 100吨可变推力液氧甲烷发动机(海平面推力85吨)也完成了全系统测试。

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奇迹sf 5 II 垂直回收测试( 奇迹sf来源:星际荣耀)

银河动力于2023年完成仓邛50液氧煤油发动机多次试车,帕拉斯一号可重复使用液体火箭已完成多项大规模地面试验,已于5月17日下线,计划搭载2024年首飞入轨,年底完成C/C+轮11亿融资,将助力其一步实现可重复使用液体中型箭的目标。

深蓝航天继2022年完成缩小型液体验证火箭垂直发射与回收试验后,2023年将继续取得进展,其20吨级雷霆R1液氧煤油发动机已完成多项全系统试验。 10月,雷霆R1在额定工况下完成了首次420秒长距离测试。计划于2024年对星云一号火箭第一级进行垂直回收飞行验证,年内将其送入轨道。

12月15日,东方航天自主研发的Force-85百吨级液氧煤油发动机半系统热试顺利完成,计划于2025年发射重力二号液体火箭。6月中旬,中国航天科工科技公司完成了其 70 吨 1 液氧甲烷发动机的多项系统级点火测试。 7月,天辉航天百吨级混合循环液体火箭发动机“红龙一号”半系统热试顺利完成。 12月,中国航天液体动力系统测试中心在广州开工建设。

这十年涌现了那么多火箭公司,现在都纷纷涌入液体火箭赛道。不断公布的研发进度让人眼花缭乱,感觉就像春秋战国群雄逐鹿。可重复使用液体火箭不仅是中国商业火箭企业的共同目标,也成为中国商业航天下半场的门票。

但并非所有公司都放弃了固体火箭。坚持固液并重的战略的银河动力公司将于2023年成为首家具备高密度发射能力的私营和商业航天公司。谷神一号小型固体火箭今年共发射7次并首次实现海上发射。 9月下旬,谷神星一号首次发射失败,但仅用了两个多月就成功返航,充分展现了实力。

奇迹sf 6 Ceres 1 海上发射( 奇迹sf来源: Power)

2023年对于星耀来说也是转折的一年。双曲线一号于4月成功复飞,并于12月再次成功复出。 6月,我国最大固体火箭“利剑一号”再次发射成功,创下一箭搭载26颗卫星的中国纪录。东方航天成功研制出世界首颗捆绑式全固体火箭,即将发射。有望超越欧洲Vega C,成为世界上最大的固体火箭。

顺便说一句,固体火箭具有快速发射能力,具有重大战略意义,国家层面不能放弃。像国队长郑11这样的实心箭绝对是国防市场的主力,但小型民用和商用实心箭可以成为极其重要的补充和备份。另一方面,国家队的快舟、捷龙固体火箭也是针对商业市场开发的。他们在商业市场上与私人和商业小型固体火箭竞争,势必将固体火箭的成本降低到世界最低。中国的航天生态与美国有很大不同天火奇迹,小型固体火箭的繁荣不太可能出现在美国。

在商业卫星领域,2023年将是稳步发展的一年。国家低轨巨型通信星座正在紧锣密鼓筹建之中。多颗卫星互联网技术试验卫星的入轨和在轨测试,拉开了中国版星链建设的序幕。 7月,银河航天灵犀03号成为我国首颗柔性太阳翼平板通信卫星入轨,将验证下一代低轨宽带卫星通信技术。依托银河航天低轨宽​​带通信卫星,中国信息通信研究院与银河航天合作开展实验,实现低轨卫星网络与地面5G网络深度融合,我国共性技术研究迈出关键一步用于空间和地面网络。

奇迹sf 7 Space平板卫星( 奇迹sf来源: Space)

8月,华为Mate 60 Pro手机发布。在中国电信的支持下,消费级手机可以直接连接天通卫星。这是商业卫星通信领域今年最大的新闻。 11月,中国电信宣布推出第二种卫星直达服务——天七终端卫星直达服务。国电高科的天启物联网(窄带通信)星座今年已多次上线。网络建设已过半,并在多个行业得到应用。

此外,霍特航天已发射多颗霍特三号卫星,交通VDES(海上定位广播)卫星系统网络正在持续进行。云遥、天目掩星气象卫星星座成功建设,气象探测新方法走向实用。椭圆时空发射多颗星驰一号卫星,开始开展组合导航、导航与遥控星座技术在轨实验。这些发展延续了近年来的趋势,商业卫星应用从单颗实验小卫星发展到多卫星细分应用,目前已达到大规模星座阶段。

国家巨型星座和多个民用、商业星座创造了中国航天史上前所未有的巨大需求,为中国商业航天特别是民营航天提供了难得的机遇,将惠及产业链上下游各个环节。

海南商业航天发射场就是应这样的需求而诞生的。经过一年半的高速建设,发射场一号站于2023年12月29日正式竣工。2024年6月,长八火箭将在该站首飞。它是我国第一个没有导槽、以导锥等设施取代的发射站。一周前的12月22日,可适配19型商用火箭的二号站导流槽封顶,将于2024年底前投入使用。首次发射极有可能是新型3.8-航天八院米径火箭。 。

奇迹sf 8号海南商业航天港鸟瞰图(左1站,右2站)(奇迹sf来源:新华社)

不远处,在文昌航天发射中心,用于载人登月任务的长征十号发射台的建设即将开始。不久的将来,海南文昌或许可以与卡纳维拉尔角相媲美。文昌的忙碌景象,是2023年中国航天的缩影:国家队与民企并肩,重塑中国航天未来。一个通向星辰大海的新兴繁荣产业即将出现。

不妨回头看看。三十多年前,美国航天工业凭借冷战胜利走在世界前列。登月、空间站、航天飞机、太阳系探索,还有哈勃望远镜,我们只能仰望。进入新世纪后,中国航天事业随着国力增强而逐渐强大,中美差距逐渐缩小。 2010年,中国的航天发射次数首次超过美国。然而天火奇迹,新势力的异军突起,再次拉大了中美在可重复使用火箭和航天器领域的差距。

马斯克的成功对中国航天事业产生了巨大影响,同时也激发了无数航天员的创业精神,催生了中国政府的商业航天政策。近十年来,我国民用、商用航天事业从无到有,蓬勃发展。 2023年,中国商业航天产业终于迎来拐点,爆发在望。

那么,我们还有希望赶上吗?还是差距会越来越大?

我们先看看美国的情况。 2023年,美国将占116次发射中的98次,火箭实验室和其他新公司将占14次,但NASA和传统承包商将只占4次!创新能力强,发展迅速,在技术和市场上遥遥领先。现在已经处于主导地位。 NASA和传统承包商逐渐失去了竞争力和主导地位。这与目前中国国家队仍占据绝对优势、民营企业遍地开花的局面形成鲜明对比。

美国的优势在于NASA和整个行业积累的强大技术储备,以及以它为首的航天新势力的进取创新精神。缺点是NASA和传统承包商的旧系统充满问题并且变得难以恢复。从长远来看,中国的主导地位可能不是一件好事。

中国的优势是政府和国有企业在航天活动中发挥主导作用。首先,政府的长远规划保证了对航天的持续投资,尤其是互联网星座、空间太阳能发电站等巨型项目带来的巨大需求,能够强烈影响整个航天产业。其次,中科院等两大航天集团和机构对前沿技术进行高投入、高风险的预研。技术和人才不断向商业航天转移,为商业航天发展提供源源不断的动力。最后,实力雄厚的国有企业直接参与竞争,增强了市场竞争的充分性,防止了垄断。通俗地说,就是市场变大了,产品竞争力更强了,生存下来的企业更强大了。

我们的缺点是我们还太年轻。中国的商业航天产业还很不成熟,需要一段时间才能采取行动。

展望。在政府航天项目方面,中美两国在空间站、载人登月、空天飞机、深空探测、太空望远镜等多个领域竞争激烈。越来越多的迹象表明,到本十年末,中美之间的太空力量平衡可能会发生历史性逆转。载人登月竞赛的结果应该具有标志性。

在商业航天方面,将继续领先,星舰将取得最终的成功。但中国的星舰还不会太晚。它可能是国家队的长征九号,也可能来自私人商业火箭公司。还有很多东西值得虚心学习。我们可能会看到,中国的航天新势力首先采取跟进策略,然后形成群狼打一虎的局面(),就像一群中国新能源车企对抗特斯拉一样。

2023年已经成为历史。 2024年更值得期待。列举一下主要亮点:鹊桥二号月球接力星、嫦娥四号月球背面采样返回、星网开展大规模组网发射,新型火箭数量再创新高。首发阵容包括但不限于昌八凯、宝源。 3.8米箭、重力1号、智神1号、天龙3号、双曲线3号、星云1号……

随着潮起潮落,中国作为世界第二大航天强国的地位已经变得非常稳固,中美之间的差距也必然会不断缩小甚至完全消失。大空间时代即将到来,未来增量将在商业空间。我们有理由对中国航天和中国商业航天保持高度乐观。

来源 |观察者网

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