盤點2023中國航天：大航天時代正在到來

2023年12月30日8點13分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術試驗衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功。

這是中國航天2023年的收宮之作，也是全年第67次發(fā)射，連續(xù)第三年刷新了年度發(fā)射數(shù)量記錄。在2023年最后一個月份，中國航天幾乎達到兩天一射（月度13發(fā)）。這樣的超高密度發(fā)射無論在冷戰(zhàn)時期蘇聯(lián)航天巔峰期，還是目前正在瘋狂發(fā)射星鏈衛(wèi)星的美國（SpaceX），都未曾企及。

不僅發(fā)射數(shù)量，中國航天2023年在載人航天、可復用航天器、重型衛(wèi)星、巨型互聯(lián)網(wǎng)星座等前沿領域也取得了令人矚目的成就。2023年更是中國商業(yè)航天轉(zhuǎn)折性的一年。液體火箭嶄露頭角，發(fā)射數(shù)量小爆發(fā)，可復用液體火箭成為商業(yè)航天下半場的入場券。今天我們就來盤點一下。

先列一下成績單：

• 軌道發(fā)射67次（其中失敗一次），創(chuàng)新紀錄。新火箭首飛1型（天龍二號），首飛成功2型（天龍二號、朱雀二號）。發(fā)射入軌衛(wèi)星和航天器超過200顆（艘），創(chuàng)新紀錄。載人發(fā)射兩次，平2021和2022記錄；民商火箭發(fā)射13次（其中失敗一次），創(chuàng)新紀錄。

圖1 ?2023年全球航天發(fā)射統(tǒng)計（圖源：Space Stats）

放到全球范圍看，各國全年總計223次航天發(fā)射，也創(chuàng)了記錄。中國發(fā)射次數(shù)位居第二，僅次于美國的116次，遙遙領先于第三名俄羅斯的17次，更不用說第二梯隊歐、日、印個位數(shù)的發(fā)射記錄。最近四五年，航天領域的一個重大變化就是中國已經(jīng)取代俄羅斯成為美國的主要競爭對手。航天領域中美兩強競爭的態(tài)勢已經(jīng)形成，未來數(shù)十年的太空大格局已經(jīng)奠定。

鑒于這樣的大背景，我們的盤點無法忽略中美競爭這個重要存在。因此，本文也會適當穿插一些和美國的橫向?qū)Ρ?，看看此消彼長的大勢變化，會比較有意思。

先從國家隊 – 航天科技和航天科工兩大集團 - 開始。

運載工具方面，長征火箭本年沒有新型號首發(fā)，但發(fā)動機研制取得了令人鼓舞的進展。5月12日，130噸級重復使用液氧煤油補燃循環(huán)發(fā)動機二次起動試驗取得圓滿成功，為新一代載人火箭長征十號奠定了基礎。同日，200噸液氧甲烷發(fā)生器點火試驗在抱龍峪低溫液體火箭發(fā)動機試驗中心完成。據(jù)稱它就是航天科技“八年九機”計劃中的全流量分級燃燒液氧甲烷發(fā)動機YF-215。如果屬實，我們有望迅速追平SpaceX猛禽，躋身世界最先進之列。

載人航天方面，2023年是中國空間站進入長期運營后的第一個整年，第一次實現(xiàn)了全年不間斷載人。中國國家太空實驗室開始正式運行。5月和10月完成了兩次空間站機組在軌輪換。神舟16號首次搭載載荷專家桂海潮升空并對接空間站。中國有了自己的平民航天員。12月，神舟17號機組出艙進行中國首次在軌修理，修復因微流星碰撞而受損的電池板。升級版天舟貨運飛船（天舟6號）5月首飛，上行載荷能力提高20%至7.4噸，使得貨運飛船的發(fā)射頻次由2年4發(fā)降低至2年3發(fā)。

那一邊，國際空間站剛剛慶祝了它的25歲生日，2023繼續(xù)全年不間斷載人，共進行5次載人發(fā)射（3次載人龍、2次聯(lián)盟）和8次貨運補給發(fā)射（4次進步、3次貨運龍、1次天鵝座）。但波音的商業(yè)載人飛船繼續(xù)跳票。拜登當局宣布，美國將支持國際空間站至2030年。國際空間站命運已定，2030年將結束存在?？臻g站離軌飛行器已在招標中。

7月，中國正式宣布載人登月計劃，可望于2030年左右實施。長征十號火箭、新一代載人飛船、登月艙研制進展順利。美國阿爾忒彌斯二號載人繞月任務計劃于2024年底發(fā)射，而因登月艙和宇航服研制落后，載人登月大概率將不早于2027年。一方加速，一方延遲，中美登月時間不斷靠近，未來登月競賽將白熱化。

也有和諧的時刻。2023年5月30日，隨著神舟16號的發(fā)射，太空人口再次創(chuàng)下記錄：17人。那天，中國空間站上有6人，國際空間站上11人（包括公理航天的4名太空游客）。中國空間站和國際空間站并駕齊驅(qū)，是近幾年太空人口記錄頻頻刷新的根本原因。

再看深空探測。月兔二號繼續(xù)在月面工作，行駛里程已超過1.5公里。天問一號繼續(xù)圍繞火星運轉(zhuǎn)，不斷發(fā)回照片和信息。祝融號火星車已失聯(lián)一年半，但也已遠超設計壽命，創(chuàng)造了奇跡。2023年中國深空探測的工作重點是計劃于2024年發(fā)射的嫦娥六號月背取樣返回任的和鵲橋二號月球中繼星。

美國2023年10月發(fā)射了主帶小行星靈神星的探測器Psyche，太陽系中還有十多個美國探測器，包括兩臺火星車，仍在不辭辛勞地在探索新邊疆。我們必須承認這個差距，但最近十年，在月球和火星上，中美差距已迅速縮小。形象的說法，差距已經(jīng)從光年級縮短為公里級。12月，飛行近半個世紀、正在太陽系邊緣的旅行者一號開始發(fā)回人類不能理解的信息。權當一種告別吧，特此哀悼。

2023年中國發(fā)射了大量應用衛(wèi)星，包括導航、通信、氣象、對地遙感等等類型，當然還有眾所周知的“農(nóng)業(yè)”衛(wèi)星。大眾和媒體對此都已習以為常。但有幾次重要發(fā)射必須要提。

7月9日、11月23日、12月6日、12月30日，長征2C、長征2D、捷龍三號四次發(fā)射，將不少于6顆衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術試驗衛(wèi)星送入軌道，并開始了小規(guī)模組網(wǎng)試驗。這預示著中國版星鏈 - 星網(wǎng)（國網(wǎng)、GW）星座大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射即將展開。近1.3萬顆衛(wèi)星的星網(wǎng)將成為全球唯一有能力挑戰(zhàn)星鏈的競爭者。海量發(fā)射需求將激活中國商業(yè)航天，航天新勢力們將獲得巨大的發(fā)展機會，中國航天也將翻開新的一頁。

12月14日，可重復使用試驗航天器第三次發(fā)射成功，預期將進行更長時間的在軌飛行。原定同日用重型獵鷹發(fā)射的美國X-37B（第七次任務及首次高軌任務）卻臨陣跳票，延遲至年末才發(fā)射成功。中國小型無人航天飛機技術已基本追平美國，并日趨成熟，為未來水平起落可復用運載工具積累了寶貴經(jīng)驗。

12月15日，長征五號遙六火箭在文昌升空，將遙感41衛(wèi)星送入同步轉(zhuǎn)移軌道。此次發(fā)射使用了18.5米高、5.2米直徑的加長整流罩，使得長五遙六成為中國最高火箭（62.8米）。按官方說法，巨大的整流罩里是一顆高軌光學遙感衛(wèi)星。長五GTO能力達14噸。我們可以想象它的重量、鏡頭口徑和長度，以及它的分辨率。作為對比，8年前（2015年）我國用長三乙發(fā)射的世界首顆高軌光學遙感星“高分四號”的地面分辨率是50米。8月13日，我國還發(fā)射了世界上第一顆高軌合成孔徑雷達衛(wèi)星“陸地探測4號“，可用于夜間和穿透云層探測。有了這兩顆衛(wèi)星，我們就可以24小時不間斷對地面害蟲進行高分辨率連續(xù)觀察。這是目前世界上獨一無二的能力，遙遙領先美國。

再來說商業(yè)航天，同樣精彩紛呈。

中國民營商業(yè)航天自2014年起步，至今已有近10年。10年來，先后有四家火箭公司（星際榮耀、星河動力、天兵科技、藍箭航天）實現(xiàn)了入軌發(fā)射。如果加上中科院背景混合所有制的中科宇航，則是五家。入軌的民營小衛(wèi)星數(shù)量早已達到三位數(shù)。長光所背景混合所有制的長光衛(wèi)星建成了全球最大的遙感衛(wèi)星星座 – 吉林一號。天啟物聯(lián)網(wǎng)星座、云遙和天目氣象衛(wèi)星星座都已初具規(guī)模。

不過，和大洋彼岸的新老勢力航天相比，我們還是存在很多差距。不僅是馬斯克的獵鷹可復用火箭、龍飛船、星鏈、星艦，即便是火箭實驗室的電子火箭，銥星、全球星、Maxar等通信和遙感星座，我們要么在技術和規(guī)模，要么在商業(yè)成熟度上，都需要加緊追趕。

中國航天長期以來一直是一個封閉體系。改革開放后，尤其是軍民融合政策實施以來，才逐漸對民企開放。中國民商航天從零開始，步履蹣跚，克服重重困難發(fā)展到今天規(guī)模，已經(jīng)非常不容易了。這十年只能算作我們的起步期，本不該有過高期待。不過， 2023年迎來了重要轉(zhuǎn)折點。我們可能已經(jīng)等到了民營商業(yè)航天騰飛的前夜。

2023年伊始，天龍二號液體火箭的成功發(fā)射便給人驚喜。這次發(fā)射打破了全球范圍內(nèi)商業(yè)液體箭首發(fā)必敗的魔咒。天兵科技作為民商火箭后來者，充分利用成熟產(chǎn)品及國家隊資源，快速開發(fā)出這款液體火箭，一舉拿下中國民企液體第一箭的桂冠，無論從技術還是商業(yè)角度都算得上一個成功案例。

7月，藍箭航天朱雀二號遙二箭發(fā)射成功，一掃遙一失利陰霾，依然搶在星艦、人族、火神等一眾美企火箭前，成為全球首發(fā)入軌的液氧甲烷火箭，在世界舞臺顯示了實力，影響深遠。12月，朱雀二號遙三箭首次商業(yè)發(fā)射再獲成功。歷經(jīng)五年厚積薄發(fā)，藍箭甲烷發(fā)動機技術達到了相當?shù)某墒於取?/p>

這三次發(fā)射，使2023年成為中國民商液體火箭元年，標志著中國商業(yè)航天進入下半場。朱雀二號是一枚液體中型箭，運載能力達到了長二長四級別。換句話，民商火箭已具備角逐主流衛(wèi)星發(fā)射市場的競爭力。中國商業(yè)航天下半場將是國企民企同臺競爭的新時代。

天龍二號發(fā)射成功后，天兵科技全力以赴研制對標獵鷹九號的大型可復用火箭天龍三號，希望一步到位實現(xiàn)跨越式發(fā)展。和二號不同，天龍三號采用自研的全新動力系統(tǒng)。2023年9月底，海平面推力達110噸的天火12一級發(fā)動機完成批次抽檢試車，為2024年中天龍三號首飛奠定了基礎。如果成功，將創(chuàng)造LEO載荷20噸級大型火箭快速研制的奇跡。

藍箭在遙三發(fā)射成功后發(fā)布了大型可復用甲烷火箭朱雀三號。朱雀三號同樣對標獵鷹九號，采用不銹鋼箭體，直徑4.5米，箭長76.6米，起飛重量約660噸，起飛推力約900噸，一次性任務低軌運載能力達21.3噸，航區(qū)回收任務達18.3噸。預定2025年首飛。

除了天兵和藍箭，國內(nèi)各家民商火箭公司都在緊鑼密鼓地研制液體發(fā)動機和可復用液體火箭。11月2日和12月10日，星際榮耀的雙曲線二號全尺寸一子級驗證箭兩次圓滿完成垂直發(fā)射及回收，飛行高度分別為178米和343米。雙曲線二號使用焦點一號15噸級液氧甲烷發(fā)動機。星際榮耀成為藍箭后國內(nèi)第二家試飛甲烷火箭的民商航天公司。稍早的9月27日，用于雙曲線三號可復用大型火箭的焦點二號百噸級變推力液氧甲烷發(fā)動機（海平面推力85噸）也完成了全系統(tǒng)試車。

星河動力2023年度完成了蒼穹50液氧煤油發(fā)動機多項試車考核。智神星一號可復用液體火箭完成了多項大型地面試驗，已于5月17總裝下線，計劃于2024年內(nèi)實施入軌首飛。年底C/C+輪11億融資的完成，將助力其可復用液體中型箭一步到位的目標。

深藍航天在2022年完成了縮比液體驗證箭垂直發(fā)射回收試驗后，2023年繼續(xù)取得進展。它的20噸級雷霆R1液氧煤油發(fā)動機已完成多次全系統(tǒng)試車。10月，雷霆R1完成首次額定工況 420 秒長程試車，計劃2024年進行星云一號火箭一子級垂直回收飛行驗證，并在年內(nèi)進行軌道發(fā)射。

12月15日，東方空間自研原力-85百噸級液氧煤油發(fā)動機半系統(tǒng)熱試車成功，計劃2025年發(fā)射引力二號液體火箭。6月中，宇航推進70噸級滄龍一號液氧甲烷發(fā)動機完成數(shù)次系統(tǒng)級點火測試。7月，天回航天百噸級混合循環(huán)液體火箭發(fā)動機“紅龍一號”半系統(tǒng)熱試車圓滿成功。12月，中科宇航液體動力系統(tǒng)試驗中心在廣州開工建設。

十年間冒出這么多火箭公司，如今一同涌入液體火箭賽道，不斷發(fā)布的研發(fā)進展令人眼花繚亂，頗有春秋戰(zhàn)國群雄逐鹿的味道?？蓮陀靡后w火箭不僅是中國商業(yè)火箭公司的共同目標，也已經(jīng)成為中國商業(yè)航天下半場的入場券。

但并不是所有公司都放棄了固體火箭。堅持固液并舉戰(zhàn)略的星河動力2023年成為首家具備高密度發(fā)射能力的民商航天公司。谷神星一號小固體火箭年內(nèi)一共發(fā)射7次，并首次實現(xiàn)海射。9月下旬，谷神星一號首度發(fā)射失利，但僅用兩個多月便復飛成功，充分展示了實力。

2023也是星際榮耀的轉(zhuǎn)機之年。雙曲線一號4月成功復飛，12月再下一城。6月，國內(nèi)最大固體箭力箭一號再次發(fā)射取得成功，一箭26星創(chuàng)中國記錄。東方空間研制成功全球首款捆綁式全固體火箭，即將發(fā)射，可望超越歐洲織女星C成為世界最大固體火箭。

順便說，固體火箭具備快速發(fā)射能力，戰(zhàn)略意義重大，國家層面不可放棄。國家隊長征十一等固體箭肯定是國防市場主力，但民商小固體可以成為極為重要的補充和備份。另一方面，國家隊的快舟和捷龍固體火箭也是面向商業(yè)市場研制的。它們和民商小固體在商業(yè)市場同場競技，一起卷生卷死，必定能將固體火箭成本降到全球最低。中國航天生態(tài)和美國大相徑庭，小固體火箭的繁榮景象在美國不可能出現(xiàn)。

商業(yè)衛(wèi)星領域，2023年是穩(wěn)步發(fā)展的一年。國家級巨型低軌通信星座緊鑼密鼓準備中。多顆衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術試驗衛(wèi)星的入軌和在軌測試，拉開了中國版星鏈建設的序幕。7月，銀河航天靈犀03星成為中國第一顆入軌的柔性太陽翼平板式通信衛(wèi)星，將驗證下一代低軌寬帶衛(wèi)星通信技術。依托銀河航天低軌寬帶通信衛(wèi)星，中國信息通信研究院和銀河航天合作開展試驗，實現(xiàn)了低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡與地面5G網(wǎng)絡深度融合，邁出了中國天地網(wǎng)絡通用技術攻關的關鍵一步。

8月，華為Mate 60 Pro手機發(fā)布，在中國電信支持下實現(xiàn)消費級手機直連天通衛(wèi)星。這是本年度商業(yè)衛(wèi)星通信領域最大新聞。11月，中國電信宣布將提供第二種直連衛(wèi)星服務 - 天啟終端直連衛(wèi)星服務。國電高科的天啟物聯(lián)網(wǎng)（窄帶通信）星座本年度有多次發(fā)射，組網(wǎng)已過半，多個行業(yè)已開展應用。

此外，和德宇航發(fā)射多顆和德三號衛(wèi)星，交通VDES（海事定位廣播）衛(wèi)星系統(tǒng)組網(wǎng)持續(xù)進行中。云遙、天目掩星氣象衛(wèi)星星座建設順利，新型氣象探測手段進入實用。橢圓時空發(fā)射星池一號多顆衛(wèi)星，通導遙一體化星座技術開始在軌實驗。這些進展延續(xù)了近年的趨勢，即商業(yè)衛(wèi)星應用從單顆試驗性小衛(wèi)星，發(fā)展為多星細分應用，現(xiàn)在已到了規(guī)?；亲A段。

國家級巨型星座和多個民商星座創(chuàng)造了中國航天史上前所未有的巨大需求，給中國商業(yè)航天尤其是民營航天提供了極為難得的機會，將惠及產(chǎn)業(yè)鏈上下游所有環(huán)節(jié)。

海南商業(yè)航天發(fā)射場便應這樣的需求而生。經(jīng)過一年半高速建設，發(fā)射場一號工位于2023年12月29日正式完工。2024年6月，長八改火箭將在此工位首飛。它是國內(nèi)首個不設導流槽，而以導流錐等設施替代的發(fā)射工位。一周前的12月22日，能適配19型商業(yè)火箭的二號工位導流槽完成封頂，將于2024年年底前投入使用，首發(fā)極有可能是航天科技八院3.8米直徑的新火箭。

在不遠處的文昌航天發(fā)射中心，執(zhí)行載人登月任務的長征十號發(fā)射臺也即將動工。不久的未來，海南文昌或?qū)⒑涂{維拉爾角相媲美。文昌的繁忙景象是2023年中國航天的縮影：國家隊和民營企業(yè)并駕齊驅(qū)，一起重塑中國航天的明天。一個通向星辰大海、欣欣向榮的嶄新產(chǎn)業(yè)已經(jīng)呼之欲出。

不妨回頭看一下。三十年多前，挾冷戰(zhàn)勝利的美國航天在全球獨占鰲頭。登月、空間站、航天飛機、太陽系探索、哈勃望遠鏡，我們只能仰望。進入新世紀后，中國航天隨國力增強慢慢做強，中美差距逐漸減少，2010年中國航天發(fā)射數(shù)量首次超越美國。然而SpaceX的異軍突起，使中美在可復用火箭和飛船等領域的差距再次拉大。

馬斯克的成功給中國航天帶來了很大沖擊，但也激勵了無數(shù)航天人的創(chuàng)業(yè)精神，催生了中國政府的商業(yè)航天政策。十年來，中國民商航天從無到有，蓬勃發(fā)展。2023年，中國商業(yè)航天終于迎來了轉(zhuǎn)折點，爆發(fā)在望。

那么，我們有希望追上SpaceX嗎？或者，差距會越拉越大嗎？

先看下美國的情況。2023年美國的116次發(fā)射中，SpaceX占了98次，火箭實驗室等其他新勢力公司占14次，NASA和傳統(tǒng)承包商卻只有區(qū)區(qū)4次！SpaceX創(chuàng)新能力超強，發(fā)展神速，技術和市場均遙遙領先，現(xiàn)在處于一家獨大地位。NASA和傳統(tǒng)承包商則逐漸失去了競爭力和主導權。這和中國國家隊依然占絕對優(yōu)勢、民商遍地開花的現(xiàn)狀形成鮮明對比。

美國的優(yōu)勢在于NASA和整個行業(yè)所積累的雄厚技術儲備，以及以SpaceX為首的新勢力航天具備的進取創(chuàng)新精神。劣勢就是NASA和傳統(tǒng)承包商的舊體系問題成堆，已積重難返。SpaceX的獨大從長遠看也未必是好事。

中國的優(yōu)勢是政府和國企在航天活動中所起的主導作用。首先，政府長期規(guī)劃保證了對航天的持續(xù)投入，尤其是互聯(lián)網(wǎng)星座和空間太陽能電站這樣的巨型項目帶來的巨大需求能有力牽動整個航天產(chǎn)業(yè)。其次，兩大航天集團以及中科院等機構承擔了高投入高風險的前沿技術預研，技術和人才持續(xù)地向商業(yè)航天轉(zhuǎn)移，為后者的發(fā)展提供了源源不斷的動力。最后，實力雄厚的國企直接下場參與競爭，增強了市場競爭的充分性，防止壟斷。通俗講，就是市場更卷，產(chǎn)品競爭力更強，生存下來的企業(yè)更強。

我們的劣勢是，我們還是太年輕了。中國商業(yè)航天還很稚弱，要扳動SpaceX還有待時日。

展望一下。政府航天項目方面，中美在多個領域已出現(xiàn)激烈競爭，比如空間站、載人登月、空天飛機、深空探測、太空望遠鏡等。越來越多的跡象顯示，到這個十年末，中美航天實力對比很可能會出現(xiàn)歷史性逆轉(zhuǎn)。載人登月競賽的結果應該具有標志性意義。

商業(yè)航天方面，SpaceX將繼續(xù)領先，星艦將獲得最后成功。但中國的星艦不會晚到太久。它可能是國家隊的長征九號，也可能來自某家民商火箭公司。SpaceX依然有很多東西值得我們虛心學習。我們或?qū)⒖吹?，中國航天新勢力先是采用跟隨戰(zhàn)略，繼而形成群狼斗獨虎（SpaceX）的局面，就像現(xiàn)在一群中國新能源車企拼殺特斯拉一樣。

2023已經(jīng)成為歷史。2024更值得期待。列一下主要看點：鵲橋二號月球中繼星、嫦娥四號月背采樣返回、星網(wǎng)開啟大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射、新火箭數(shù)量將創(chuàng)新高，首發(fā)陣容包括但不限于長八改、八院3.8米箭、引力一號、智神星一號、天龍三號、雙曲線三號、星云一號.......

潮起潮落，中國作為世界第二航天大國的地位已經(jīng)非常穩(wěn)固，中美差距必然會繼續(xù)縮小乃至完全消失。大航天時代正在到來，未來增量將在商業(yè)航天。我們有理由對中國航天、中國商業(yè)航天保持高度樂觀。