2024:中国航天发射开启星辰大海新征程
来源:中国航天
2024:中国航天发射开启星辰大海新征程
钟铁军 范习加 宋泽滨
(航天工程大学)
摘 要:2024年中国航天发射总量达到68次,创历史新高并稳居全球第二。“长征”系列火箭作为国家队中坚力量,稳健领航,民营企业活力四射,携手共推航天强国建设。载人航天硕果累累,“神舟”十八号、十九号载人飞船发射成功,深空探测迈上新台阶,“嫦娥”六号探测器实现世界首次月球背面采样返回。
关键词:航天发射;“神舟”飞船;“嫦娥”六号;商业航天
2024年,中国航天发射活动呈现出蓬勃发展的新态势,取得了令人瞩目的显著成果。2024年中国航天发射次数达到68次,创历史新高并稳居全球第二。“长征”系列火箭作为国家队的中坚力量,稳健领航,民营企业活力四射,携手共推航天强国建设。航天器发射任务呈现多样化趋势,可回收、可重复使用航天器取得新突破;载人航天领域硕果累累,继“神舟”十八号、十九号载人飞船发射成功后,“神舟”十七号、十八号顺利返回,空间站科研成果丰硕;深空探测方面迈上新台阶,“嫦娥”六号探测器实现了世界首次月球背面采样返回。商业航天领域风起云涌,发射次数和占比显著提升,海南航天商业发射场首次启用。国际合作开放包容,中国航天以强劲实力开启了探索星辰大海新征程。
一、
多方主体同发力,火箭发射再创新纪录
2024年中国火箭全年总计完成了68次发射任务,超过了2023年的67发,再度刷新发射纪录。技术可靠性不断增强,成功65次,部分成功1次,失败2次,发射成功率高达96%。同时呈现出国家队主导、多主体参与的态势。中国航天科技集团有限公司(简称“航天科技集团”)以51次发射独占鳌头,占比高达75%,凸显其在我国航天发射领域的核心地位。中国航天科工集团有限公司(简称“航天科工集团”)发射5次,占比7.35%,携“快舟”系列稳步推进。民营航天企业发射12次,占比17.65%,其中北京星河动力航天科技股份有限公司(简称“星河动力”)、北京中科宇航技术有限公司(简称“中科宇航”)等公司实力不断增强,与国家队合力助推我国航天事业奋勇前行。航天科技集团、航天科工集团及民营企业火箭发射占比如图1所示。
图1 航天科技集团、航天科工集团及民营企业火箭发射占比图
(一)“长征”领航,创造新成绩
2024年我国全年共执行68次火箭发射任务,其中航天科技集团的“长征”系列火箭承担了49次发射,比2023年的47发增加了2发,创造了新纪录。
“长征”二号系列火箭共发射18次,列居前列。其中,“长征”二号F系列火箭作为我国目前唯一能够执行载人航天任务的火箭,共发射2次,成功将“神舟”十八号和“神舟”十九号载人飞船送入预定轨道。“长征”二号D火箭发射9次,成功将多颗不同类型的卫星送入预定轨道,包括:1月23日,成功将“泰景”系列多颗卫星送入轨道;3月21日,刷新了异轨多星部署轨道高度差的纪录;9月29日,将“实践”十九号卫星送入预定轨道;12月12日,将“高速激光钻石星座试验系统”送入轨道。“长征”二号C发射7次,任务涉及空间科学探测与商业应用等多领域,包括:1月9日,发射“爱因斯坦探针”卫星探索黑洞和引力波等科学现象;2月3日,成功发射“吉利”星座02组卫星;10月23日,成功发射“遥感”四十三号03组卫星。尽管3月13日的发射任务遭遇了波折,但“长征”二号C火箭在2024年的整体表现可圈可点。
表1 “长征”系列火箭总体发射情况统计表
2024年,“长征”三号系列运载火箭共发射8次,均采用“长征”三号B型号,任务涵盖了高轨卫星、中轨宽带通信、国际通信合作及“北斗”导航系统工程等领域。2月29日和10月10日,分别成功发射了“卫星互联网高轨卫星”01星和03星;5月9日,成功发射“智慧天网”一号01星;5月30日,成功发射“巴基斯坦多任务通信卫星”;9月19日,成功发射第五十九颗和第六十颗“北斗”导航卫星,标志着“北斗”三号全球卫星导航系统工程正式收官;12月3日,“长征”三号B运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射,实现我国首个单一型号火箭第100次宇航发射,具有里程碑意义。
2024年“长征”四号系列火箭共发射6次(B型4次、C型2次),任务涉及遥感技术试验、高精度对地观测和海洋探测等领域。“长征”四号B遥火箭于8月16日将“遥感”四十三号01组卫星成功送入预定轨道;11月14日,将海洋盐度探测卫星“海洋”四号01星送入轨道。“长征”四号C火箭于5月12日将“试验”二十三号卫星送入预定轨道;10月16日,将“高分”十二号05星送上太空。凸显该型号系列火箭具备发射多种类型、不同轨道要求卫星的能力。
2024年“长征”五号系列火箭共发射3次。2月23日,“长征”五号遥7火箭成功发射“通信技术试验卫星”十一号;5月3日,“长征”五号遥8火箭将“嫦娥”六号送入地月转移轨道,开启了人类首次月球背面采样返回任务;12月16日,“长征”五号B遥6火箭首次实现一箭多星发射,成功将“卫星互联网低轨”01组卫星送入预定轨道,助力中国卫星互联网建设。自2016年首飞以来,“长征”五号系列火箭技术不断成熟完善,为中国的深空探测、通信、卫星互联网架构搭建等关键领域提供坚实保障。
2024年,“长征”六号系列火箭共执行8次发射任务,包括“长征”六号A、“长征”六号C等多种型号,任务涉及地理信息测绘卫星互联网建设等领域。7月5日和12月5日,“长征”六号A火箭分别成功发射了“天绘”五号02组卫星和“千帆”极轨03组卫星;8月6日,成功发射了“千帆”极轨01组18颗组网卫星;9月6日,成功发射了“吉利”星座03组卫星。5月7日,“长征”六号C运载火箭成功完成首飞,该型号在继承“长征”六号和“长征”六号A等系列技术优势的基础上,实现关键技术的升级换代。
“长征”七号系列火箭作为新一代中型运载火箭,2024年共执行了4次发射任务,主要发射货运飞船和高轨道卫星。1月17日和11月15日,分别将“天舟”七号、“天舟”八号货运飞船送入太空;6月29日和8月22日,分别将“中星”3A、“中星”4A卫星送入预定轨道。这些发射任务的圆满完成进一步验证了“长征”七号系列火箭的成熟性和可靠性。
作为中国新一代中型运载火箭,“长征”十二号于2024年11月30日在海南商业航天发射场成功完成首飞任务,将2颗“技术试验卫星”送入轨道。此次成功首飞验证了多项新技术,标志着我国商业航天迈出了重要一步。
在“长征”系列火箭持续创造辉煌的同时,航天科技集团的“捷龙”系列火箭同样表现亦不凡。作为航天科技集团推出的商业运载火箭品牌,该系列火箭自2022年首飞以来,已成功执行多次海上发射任务。2024年,“捷龙”系列火箭先后两次在海上成功发射:2月3日,“捷龙”三号遥3火箭在广东阳江附近海域成功将埃及NExSat-1等9颗卫星送入预定轨道;9月24日,“捷龙”三号遥4火箭在山东海阳附近海域再次成功将8颗卫星送入预定轨道,进一步验证了其海上发射技术的成熟性和可靠性。
(二)“快舟”速递,开启升级版
2024年,航天科工集团“快舟”系列火箭全年共完成5次发射任务,充分体现该系列火箭快速响应和高效发射的能力,具体发射情况如下:1月5日,“快舟”一号A固体运载火箭以“一箭四星”的方式将“天目”一号掩星探测星座第15星至第18星送入预定轨道;1月11日,“快舟”一号A将“天行”一号02星送入预定轨道;5月21日,“快舟”十一号将“武汉”一号等4颗卫星送入预定轨道;9月20日,“快舟”一号A火箭以一箭四星方式将“天启”星座第29星至第32星送入预定轨道;12月4日,“快舟”一号A火箭“升级版”在西昌卫星发射中心首次发射,成功将“海哨”一号卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
“快舟”系列火箭以其高效履约和灵活应变的能力,满足星座组网等快速发射需求,为我国小型运载火箭的发展注入新的活力。
(三)民营崛起,描绘新图景
2024年,民营火箭在航天发射领域取得了显著成果,全年共发射12次,其中10次成功将载荷送入预定轨道,2次失败,成功率达83.33%,彰显出挑战与机遇并存的态势。参与发射的火箭型号包括“引力”、“谷神星”、“力箭”一号、“朱雀”二号改进型、“双曲线”一号等多型号火箭。1月11日,“引力”一号遥1运载火箭首飞成功,在山东海阳海域将3颗“云遥”一号卫星送入轨道,创造了全球最大固体运载火箭等多项纪录。民营航天的高密度发射能力得到进一步验证,其中星河动力研制的“谷神星”系列火箭成功完成5次发射任务,成为我国唯一可以兼顾陆地和海上发射平台的民营火箭。
民营火箭企业在发射方式上展现出多样性的特点。1月23日,“力箭”一号遥3火箭采用一箭五星方式发射了“泰景”系列等多颗卫星;9月25日,“力箭”一号遥4火箭同样以一箭五星方式将“中科卫星”、“吉林”一号SAR01A星等多颗卫星送入预定轨道;11月11日,“力箭”一号遥5运载火箭采用一箭15星方式将“试验”二十六号A、B、C星及“阿曼智能遥感卫星”一号等15颗卫星顺利送入预定轨道,不仅提高发射效率,也降低发射成本,为商业航天市场的发展提供更多可能性。
2024年,民营火箭遭遇部分发射失败。7月11日,北京星际荣耀空间科技有限公司的“双曲线”一号遥8运载火箭发射失败;12月27日,“力箭”一号发射失败。这两次失败为民营火箭的发展提出了新的要求。展望未来,民营航天企业有望能够不断攻克技术难关,提升发射成功率,为中国航天事业做出更大贡献。
2024 年,中国火箭发射领域成就辉煌,国家队稳健领航,不断推陈出新,丰富火箭型谱,成功首发多款新型火箭,如“长征”六号C及“长征”十二号。同时,民营企业蓬勃发展,“朱雀”二号改进型、“快舟”一号A升级版等民营火箭成功首发,展现其创新能力和市场竞争力。国家队与民营企业合力,推动中国航天多层次发展模式的日益成熟。
二、
发射中心共进步,密集任务跨上新台阶
2024年,我国各发射中心及海上发射活动频繁。酒泉卫星发射中心发射21次,占比30.88%。西昌卫星发射中心发射27次,其中西昌发射场19次,占比27.94%;文昌发射场8次,占比11.76%。太原卫星发射中心发射19次,其中陆上发射13次,占比分别为19.12%;海上发射6次,占比8.82%。海南商业航天发射场1次发射,占比1.47%。2024各发射中心/发射场发射情况统计见图2。
图2 2024 各发射中心/发射场发射情况统计
(一)酒泉卫星发射中心再托“神舟”赴苍穹
2024年,酒泉卫星发射中心共执行了21次发射任务,展现出高密度、多样化的特点。全年几乎每个月都有发射活动,其中1月、5月和11月发射次数达到3~4次。任务类型多元,涵盖载人飞船、科学试验卫星、遥感卫星等多个领域。值得一提的是,2024年,酒泉卫星发射中心成功完成了2次重要的载人航天任务,4月25日和10月30日,先后成功将“神舟”十八号、“神舟”十九号载人飞船发射升空,为中国空间站的长期稳定运行和科学实验提供了坚实保障。2024年酒泉卫星发射中心全年发射次数统计如图3所示。
图3 2024 年酒泉卫星发射中心全年发射次数统计
2024年酒泉卫星发射中心积极为商业航天企业提供发射平台。1月5日,该中心助力“快舟”一号A运载火箭发射;5月31日,再次助力“谷神星”一号运载火箭发射,充分展示酒泉卫星发射中心对民营航天企业发射需求的有力支持。
东风商业航天创新试验区作为酒泉卫星发射中心的重要组成部分,在2024年承担了多项发射任务。11月9日,助力“长征”二号C运载火箭发射;11月27日,助力“朱雀”二号改进型遥1运载火箭升空;12月27日,“力箭”一号遥6运载火箭在试验区发射,尽管任务未获成功,但为后续的技术改进积累了宝贵经验。这些发射任务充分展现了酒泉卫星发射中心在航天发射领域的综合实力。
(二)西昌卫星发射中心发射次数拔头筹
西昌卫星发射中心2024年发射任务呈现出高密度、多样化等特点。其下属的西昌发射场和文昌发射场协同作战,共执行了27次发射任务,位居我国三大卫星发射中心之首。
西昌发射场在2024年全年共进行了19次发射任务,从年初到年末保持高频发射,平均每月至少1次发射任务,2月至5月和8月至12月每月均有2次,1月、9月和12月各有3次。发射任务涵盖了通信卫星、导航卫星、科学试验卫星等多种类型,展示了其高密度发射能力和多任务适应性,2024年西昌卫星发射场发射情况统计如图4所示。
图4 2024 年西昌卫星发射场发射情况统计
2024年文昌卫星发射场全年发射共8次,涵盖载人航天、深空探测、卫星通信、空间科学试验等多个重要航天领域。1月17日、11月15日,分别发射了“天舟”七号、“天舟”八号货运飞船,保障空间站常态化运营;3月20日,发射“鹊桥”二号中继星等卫星,为探月工程四期任务作准备;5月3日,“嫦娥”六号探测器在文昌卫星发射场发射升空,开启了月球背面采样之旅,标志着探月工程迈入新阶段。2024年文昌发射场发射情况统计如图5所示。
图5 2024 年文昌发射场发射情况统计
(三)太原卫星发射中心陆海接力向天行
2024年,太原卫星发射中心全年共计执行19次发射任务,其中陆上发射13次,海上发射6次。陆上发射贯穿全年,且相对均匀分布,发射高峰期集中在5—12月,其中5月、7月、9月、10月和12月每月均有2次发射,3月、8月和11月各有1次发射。其中5月、7月、9月、10月和12月的发射次数较多,每个月都有2次发射任务。
2024年,太原卫星发射中心(陆上)发射任务多样,涵盖遥感卫星、通信卫星、科学探测卫星等多个领域。3月27日,发射“云海”三号02星;5月7日,发射“海王星”01星,验证小型SAR卫星技术;5月20日,“北京”三号C星座4颗卫星升空,助力国土监测;10月15日,发射G60“千帆”极轨02组卫星,推动低轨卫星互联网技术;11月14日,发射“海洋”四号01星,为海洋环境预报提供依据。此外,太原卫星发射中心对商业航天项目展现出开放态度,并予以支持,9月6日,发射“吉利”星座03组卫星,旨在提供全球通信服务。2024年太原卫星发射中心(陆上)全年发射情况统计如图6所示。
图6 2024 年太原卫星发射中心(陆上)全年发射情况统计
2024年,太原卫星发射中心组织海上发射共6次,任务覆盖全年,发射任务涵盖遥感、通信等多个领域。1月11日,助力“引力”一号成功发射;5月29日,助力“谷神星”一号海射型遥2火箭发射;8月29日,助力“谷神星”一号海射型遥3火箭成功送6颗卫星入轨;9月24日,助力“捷龙”三号成功发射8颗卫星;12月19日,助力“谷神星”一号海射型遥4火箭发射。这些多样化的发射任务充分展示了海上发射的广阔应用前景。2024年太原发射中心(海上)发射情况统计如图7所示。
图7 2024 年太原发射中心(海上)发射情况统计
(四)海南商业航天发射场填补发射新空白
2024年,我国商业航天发射场建设取得突破,海南商业航天发射场建成并投入运营。11月30日,“长征”十二号运载火箭在此完成首飞,成功将“卫星互联网技术试验卫星”与“技术试验卫星”03星送入预定轨道。这是我国商业航天首次在自主发射场完成发射任务,填补了我国相关领域的空白,彰显了我国商业航天强劲发展势头。
三、
星船牵手再巡天,逐梦星河续写新辉煌
据不完全统计,2024年中国全年累计入轨各类航天器共计260余颗,涵盖通信卫星、遥感卫星、技术试验卫星、科学试验卫星、载人飞船、货运飞船等多种类型。
(一)星座竞飞翔,太空组网开启新篇章
2024年标志着中国卫星互联网建设元年,两大互联网卫星星座——“千帆”星座和“星网”星座正式拉开组网大幕。2024年共发射54颗极轨互联网卫星,8月6日,“千帆”极轨01组卫星首批发射18颗;10月15日,“千帆”极轨02组卫星18颗成功入轨;12月5日,“千帆”极轨03组卫星18颗顺利进入预定轨道。根据规划,“千帆”星座将采用多层多轨道、分阶段实施的星座设计方案,最终建成一个由约1.5万颗卫星组成的太空巨型卫星星座。“星网”星座计划发射约1.3万颗低轨通信卫星,以完成卫星互联网组网。而中国星网公司于2024年12月16日成功发射首批10颗低轨互联网卫星,开始编织“星网”卫星星座。可以预期,2025年将是两大互联网星座建设的高峰期。
2024年,除“千帆”星座和“星网”星座外,“天启”星座、“吉利”星座等其他星座也取得了重要成绩。各星座在通信、遥感、物联网等多个领域均有布局,未来将为我国的全球通信网络建设、科技进步及产业升级等提供强大的支撑。
(二)“实践”复出征,复用技术实现新突破
2024年,中国航天在可重复使用航天器领域迈出坚实的步伐。9月27日,“长征”二号D运载火箭成功发射”实践”十九号卫星。这颗卫星是中国新一代可重复使用返回式卫星的杰出代表,其回收舱突破可重复使用技术,使得卫星平台可以重复使用10次以上。这一技术的突破大幅降低了卫星的制造成本,提升使用效率。10月11日,”实践”十九号卫星在东风着陆场成功回收,搭载的各种载荷也全部顺利回收。这些载荷包括植物及微生物育种载荷、自主可控和新技术验证试验载荷、空间科学实验载荷、社会公益和文化创意载荷等多个领域,它们的成功回收不仅为科学研究提供宝贵的数据,也为生物科技、新技术研发等多个领域带来新的发展机遇。值得一提的是,“实践”十九号卫星还搭载了来自泰国、巴基斯坦等5个国家的精心挑选的实验载荷,彰显中国航天的开放胸怀。
(三)“嫦娥”又起舞,深空探测迈向新征途
中国探月工程作为中国航天事业的重要组成部分,在2024年取得重大突破。2024年5月3日,“嫦娥”六号探测器在文昌发射场升空,开启了为期30天的奔月之旅;6月2日,在“鹊桥”二号的保障下,探测器精准着陆月球背面南极-艾特肯盆地,并采用2种方式自动采集样本;6月4日,探测器携带样品起飞,并与轨道器和返回器对接;6月25日,返回器携样品返回地球,任务圆满完成。
“嫦娥”六号实现了月球逆行轨道设计、月背智能快速采样、月背起飞上升等技术突破,展示中国航天实力,奠定了未来深空探测的基础。月背样品为科学研究提供新材料,极大地拓展了研究方向。此外,任务还开展国际合作,体现中国航天开放态度和国际视野。“嫦娥”六号任务无疑是中国深空探测的一项重大突破和里程碑,并因此入选2024十大科技新闻和十大工程。
(四)“天宫”再续梦,太空家园取得新进展
中国空间站作为国家航天事业的重要组成部分,承载着人类探索太空、利用太空资源的重要使命。2024年,中国空间站建设取得诸多新进展,完成了2次载人航天任务及2次货运飞船的发射任务。
2024年4月25日,“神舟”十八号载人飞船成功发射,航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏组成。经过192天在轨驻留,航天员于11月4日安全返回。期间,航天员完成了2次出舱活动,刷新了单次出舱时间纪录,并安装了空间碎片防护装置等。10月30日,“神舟”十九号载人飞船成功发射,航天员乘组包括蔡旭哲、宋令东、王浩泽。这是空间站应用与发展阶段的第4次载人飞行任务。航天员在空间站内进行了多次出舱活动,并继续开展多领域实(试)验与应用研究,拓展科研边界。
2024年1月17日,“天舟”七号货运飞船成功发射,为“神舟”十七号航天员送去龙年春节“年货”,增加了装载空间和载货量。11月15日,“天舟”八号货运飞船成功发射,为“神舟”十九号航天员送去蛇年春节“年货”。这两艘飞船共同保障空间站物资充足,为航天员生活和科学实验提供坚实物质基础。
未来,中国空间站将继续发挥其作为国家太空实验室的重要作用,为人类探索太空、利用太空资源作出更大贡献。
(五)合作添伙伴,共赢共享开启新探索
2024年,中国航天发射国际合作呈现出多元化、深层次和广泛性的显著特征。中国与多国开展航天合作,包括欧洲、巴基斯坦、法国等,合作领域广泛,涵盖通信、遥感及高能天体物理观测等前沿科学领域。合作形式多样,包括整星出口、联合研制、搭载发射等,例如,向巴基斯坦出口并发射通信卫星,为埃及发射国家试验系列卫星NEXSAT-1卫星等。此外,2024年11月5日,由中俄工科大学联盟主导的首颗中俄高校联合研制的微卫星“阿斯图友谊”(标准12U立方体卫星)搭载“联盟”2.1b火箭从东方发射场发射升空。这些合作推动了航天科技发展,促进国际交流与合作,展现出中国航天开放、包容、合作共赢的精神,为“一带一路”建设、构建人类命运共同体贡献航天力量。
2024年,中国航天事业取得了辉煌成就,发射总量创下历史新高,充分彰显强大的综合实力。展望未来,中国航天将继续坚持开放合作与创新发展的理念,勇攀科技高峰,致力于为人类太空探索事业贡献更多力量。
附表:2024 年全年航天发射统计表
续 表
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