國外航天活動總體態(tài)勢

　　航天發(fā)射計劃受前續(xù)任務(wù)實施情況,、衛(wèi)星研制進度、天氣等多種因素影響,，具有很高的不確定性,。北京空間科技信息研究所綜合比對space flight now、wikipedia,、space launch schedule,、space flight insider、next space flight,、precious payload,、Gunterspace等專業(yè)網(wǎng)站，以及發(fā)射服務(wù)提供商,、宇航制造商官方發(fā)布數(shù)據(jù),，以期識別并建立2023年國外航天發(fā)射活動最大包絡(luò)，并從中探析全年航天活動總體特點和發(fā)展方向的端倪,。

　　航天發(fā)射總體態(tài)勢活躍,，火箭、航天器數(shù)量預(yù)期再創(chuàng)新高

　　2023年,，國外火箭發(fā)射次數(shù)和部署航天器數(shù)量將延續(xù)近年來逐年跨臺階的增長節(jié)奏,，實現(xiàn)新的突破。根據(jù)當(dāng)前匯總數(shù)據(jù),，除“星鏈”星座部署安排外,，國外火箭發(fā)射次數(shù)有望達到209次，發(fā)射航天器數(shù)量超過510個,。按照SpaceX公司宣稱2023年“星鏈”星座延續(xù)每周部署1次,、每次部署54顆的節(jié)奏，2023年國外火箭發(fā)射總次數(shù)預(yù)計達到261次,、航天器發(fā)射數(shù)量超過3300個,。

　　“軌道革命”催生“發(fā)射革命”，大量新型火箭即將首飛

　　隨著航天在國防,、經(jīng)濟發(fā)展中的作用愈發(fā)突出,，以及微小衛(wèi)星實現(xiàn)廣泛業(yè)務(wù)化應(yīng)用，世界各國競相發(fā)展低軌應(yīng)用衛(wèi)星系統(tǒng),，引發(fā)全球“軌道革命”,，并進而催生“發(fā)射革命”，一大批商業(yè)小型運載火箭即將陸續(xù)首飛,，新興航天國家也積極發(fā)展本國運載火箭,。2023年,，美國RS1、“星艦”（Starship）,、“火神”（Vulcan）,、“特蘭”（Terran）、“代托納”（Daytona）,、“新格倫”（New Glenn）火箭,，俄羅斯“額爾齊思”（Irtysh）火箭，德國RFA,、“光譜”（Spectrum）火箭,，英國“曙光”（Skyrora）和澳大利亞“鬩神星”（Eris）火箭均計劃實施首飛。此外,，英國薩克薩沃德（SaxaVord）航空港,、挪威安多亞（And?ya）航天發(fā)射場、瑞典Esrange航天中心也將配合新型火箭投入使用,。

　　低軌互聯(lián)網(wǎng)星座競爭加劇,，亞馬遜“柯伊伯”星座正式入場

　　2023年，低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座競爭態(tài)勢將進一步加劇,，“星鏈”衛(wèi)星有望每周進行一次部署,，全年部署超過2800顆衛(wèi)星；“一網(wǎng)”星座尋求更加多樣發(fā)射方式,，美國,、印度火箭預(yù)期為其提供5次發(fā)射服務(wù)，共發(fā)射160顆“一網(wǎng)”衛(wèi)星,。此外,，美國亞馬遜公司規(guī)劃的低軌大規(guī)模通信星座“柯伊伯”的首批兩顆原型衛(wèi)星也將于2023年初部署，該星座目前規(guī)劃3236顆衛(wèi)星,，未來全年衛(wèi)星部署數(shù)量與在軌規(guī)模有望持續(xù)大幅度走高。

　　國外重大航天任務(wù)預(yù)示

　　領(lǐng)域發(fā)展動向

　　2023年,，國外航天在高密度發(fā)射,、規(guī)模化發(fā)展的總體態(tài)勢下,，各領(lǐng)域呈現(xiàn)出新的值得關(guān)注的特點與動向,。

　　通信領(lǐng)域，美天軍部署防護型戰(zhàn)略通信系統(tǒng)和“國防太空體系”傳輸層,；商業(yè)低軌互聯(lián)網(wǎng)星座“再添新丁”,，亞馬遜公司“柯伊伯”星座將正式加入賽場，使該領(lǐng)域競爭進一步白熱化,；Tbps量級超大容量衛(wèi)星,、Q/V頻段商業(yè)寬帶衛(wèi)星部署，技術(shù)加速突破。對地觀測領(lǐng)域,，軍民商系統(tǒng)持續(xù)推進建設(shè),，軍用領(lǐng)域更高分辨率、更強能力的下一代系統(tǒng)相繼啟動部署,，0.3米級商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)廣泛建設(shè),。導(dǎo)航領(lǐng)域，美,、俄部署能力更強的新型導(dǎo)航衛(wèi)星,，歐洲持續(xù)推進“伽利略”系統(tǒng)建設(shè)。導(dǎo)彈預(yù)警領(lǐng)域,，美國持續(xù)推進高中低軌協(xié)同配合的彈性導(dǎo)彈預(yù)警跟蹤體系,，“七層體系”跟蹤層0期寬視場衛(wèi)星即將部署。深空探測邁向新高峰,，美,、俄、日多國密集推進月球探測,，歐洲木星冰衛(wèi)星探測,，美國小行星探測等任務(wù)接連展開；載人航天領(lǐng)域的商業(yè)化進程加速,，近地軌道及亞軌道載人商業(yè)業(yè)務(wù)將取得新突破,。

　　重點任務(wù)概述

　　本專報研究遴選出2023年20個值得重點關(guān)注的重大航天任務(wù)，概述其基本情況和主要特點,。

　　■美國亞馬遜公司“柯伊伯”星座完成首發(fā)

　　2023年初,，美國亞馬遜公司規(guī)劃的低軌大規(guī)模通信星座“柯伊伯”的首批兩顆原型衛(wèi)星將發(fā)射，部署至590km的低地球軌道,。2顆原型衛(wèi)星將配合“柯伊伯”用戶終端,，測試未來業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。試驗星將搭載和業(yè)務(wù)星相同的多波束相控陣和拋物面天線,、供配電和推進系統(tǒng)以及調(diào)制解調(diào)器,，還具備在軌故障檢測能力，在測試任務(wù)結(jié)束后主動脫離軌道,。

　　■韓國發(fā)射0.3m分辨率的KOMPSAT-7衛(wèi)星

　　2023年初,，韓國航空航天研究所計劃發(fā)射新一代韓國多用途衛(wèi)星-7（KOMPSAT-7）光學(xué)成像衛(wèi)星。衛(wèi)星設(shè)計壽命5年,，搭載高分辨率先進地球成像遙感系統(tǒng),，含有1個全色譜段和4個多光譜譜段，全色分辨率0.3m,，多光譜分辨率1.12m,，紅外分辨率4m,，達到世界先進水平，韓國也由此成為繼美國和歐洲之后第三個擁有0.3m分辨率商業(yè)光學(xué)遙感衛(wèi)星的國家,。

　　KOMPSAT-7衛(wèi)星示意圖

　　■印度發(fā)射太陽神L1探測器

　　2023年3月,，印度將發(fā)射其首個太陽探測器——太陽神 L1（Aditya L1）。探測器由印度空間研究組織研制,，壽命5年,，攜帶7種有效載荷，在日地拉格朗日L1點暈軌道運行,，其科學(xué)目標(biāo)為研究太陽大氣的動力學(xué)特性,、日冕加熱和太陽風(fēng)加速的機制、“日冕物質(zhì)拋射”,、太陽耀斑現(xiàn)象以及地球周圍環(huán)境所受到的影響,。

　　■美國下一代“國防太空體系”傳輸層完成0階段星座部署

　　2023年3月，美國太空發(fā)展局“國防太空體系”傳輸層預(yù)計完成0階段星座部署,。傳輸層0階段將建設(shè)用于“作戰(zhàn)用戶體驗”的最簡系統(tǒng),，通過20顆衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域（高緯度外）周期性低時延數(shù)據(jù)傳輸，測試不同供應(yīng)商衛(wèi)星間的互操作性,，并向戰(zhàn)術(shù)用戶演示基于IBS和Link-16任務(wù)數(shù)據(jù)鏈的軍事通信能力,，促進戰(zhàn)術(shù)用戶啟動自己的數(shù)據(jù)引接項目。

　　■美國發(fā)射單星容量最大的衛(wèi)訊-3商業(yè)衛(wèi)星

　　2023年第一季度,，衛(wèi)訊-3（Viasat-3）系統(tǒng)首顆衛(wèi)星將由“獵鷹重型”（Falcon Heavy）火箭發(fā)射,。衛(wèi)訊-3系統(tǒng)計劃通過3顆地球靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋，具備航空和海事通信服務(wù)能力,，衛(wèi)星設(shè)計壽命20年,，單星容量約1Tbps，是迄今為止單星容量最大的商業(yè)高通量衛(wèi)星,。首顆衛(wèi)星將覆蓋美洲地區(qū),，第二顆衛(wèi)星覆蓋歐洲、中東和非洲,；最后一顆衛(wèi)星覆蓋亞太地區(qū),。

　　■歐洲發(fā)射“木星冰衛(wèi)星探測器”

　　2023年4月，ESA將發(fā)射“木星冰衛(wèi)星探測器”（JUICE）,。該任務(wù)是ESA“宇宙愿景2015—2025”計劃下的首項大型旗艦任務(wù)，將于2029年抵達木星,，對木星及其三顆衛(wèi)星——木衛(wèi)二,、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四進行探測，研究木星大氣,、木星衛(wèi)星表面的海洋,、磁場等,，工作壽命為至少3年。

　　■美國“星際客船”載人首飛

　　2023年4月,，美國波音公司“星際客船”（Starliner）將執(zhí)行首次載人軌道飛行測試,。NASA航天員巴里·威爾莫爾和蘇尼塔·威廉姆斯將搭乘“星際客船”前往“國際空間站”，任務(wù)預(yù)計持續(xù)7~8天,。若該任務(wù)獲得成功,，“星際客船”將與SpaceX公司“載人龍”飛船共同開展業(yè)務(wù)化乘員運輸服務(wù)，對提升美國近地軌道載人航天能力具有重要意義,。

　　■美國追夢者號太空飛機首飛

　　2023年夏季,，美國內(nèi)華達山脈公司追夢者號太空飛機將進行首次發(fā)射并前往“國際空間站”，執(zhí)行約82天無人軌道飛行任務(wù),。追夢者號太空飛機設(shè)計裝載5t加壓和500kg非加壓有效載荷,，同時可下行1750kg貨物。若本次任務(wù)成功,，內(nèi)華達山脈公司將正式執(zhí)行NASA授予的第二輪“商業(yè)補給服務(wù)”合同,，追夢者號太空飛機將與SpaceX公司“貨運龍”飛船、諾格公司“天鵝座”飛船共同開展業(yè)務(wù)化貨物運輸服務(wù),，同時成為繼“貨運龍”飛船后第二型可重復(fù)使用的商業(yè)貨運系統(tǒng),。

　　■歐洲發(fā)射“歐幾里德”望遠鏡

　　2023年，ESA將發(fā)射“歐幾里德”（Euclid）近紅外空間望遠鏡,，旨在通過觀測100億光年外的數(shù)十億個星系,，繪制宇宙的三維圖像，研究宇宙擴張和宇宙結(jié)構(gòu)的形成過程,，并探測暗能量,、暗物質(zhì)等?！皻W幾里德”是ESA“宇宙愿景2015—2025”計劃中型任務(wù),，將在日地拉格朗日L2點暈軌道運行，工作壽命為6年,?！皻W幾里德”望遠鏡包括服務(wù)艙和有效載荷艙兩個組件，其中有效載荷艙包括一臺1.2m的望遠鏡,、可見光波長相機和近紅外光譜儀,。

　　■俄羅斯發(fā)射月球-25探測器

　　2023年7月，俄羅斯將發(fā)射月球-25（Luna-25）探測器,。探測器將在月球南極附近著陸,，驗證月球軟著陸技術(shù)，鉆取月球土壤樣品,，探測月球水冰,。該任務(wù)是俄羅斯自1976年月球-24任務(wù)之后,、45年以來的首次月球探測任務(wù)。此外,，由于俄烏戰(zhàn)爭,，歐洲終止了與俄羅斯包括月球-25、“火星生物學(xué)”等任務(wù)在內(nèi)的合作,，原本已經(jīng)安裝在月球-25著陸器上的“領(lǐng)航員-D”（PILOT-D）導(dǎo)航照相機也將應(yīng)ESA要求被拆除并歸還,。

　　■美國發(fā)射“賽琪”小行星探測器

　　2023年10月，美國NASA將發(fā)射“賽琪”（Psyche）小行星探測器,。該任務(wù)是NASA“發(fā)現(xiàn)計劃”的第14次任務(wù),，將探測金屬小行星——靈神星（Psyche），幫助解答有關(guān)太陽系形成原因等基本問題,。靈神星位于火星和木星之間的小行星帶,，其上蘊藏大量金屬，可能是早期太陽系形成過程中分裂的更大天體核心的殘余物,，也可能是從未融化的原始物質(zhì),。“賽琪”將于2029年抵達靈神星并進行21個月的科學(xué)探測活動,。

　　■日本發(fā)射SLIM月球探測器

　　2023年,，日本將發(fā)射“小型月球探測著陸器”（SLIM）。該任務(wù)是日本首次月球表面探測任務(wù),，將演示驗證精準(zhǔn)月球著陸技術(shù),。在下降過程中，著陸器將采用人臉識別系統(tǒng)來識別月球環(huán)形山,，并利用之前由“月女神”（SELENE）軌道器收集的數(shù)據(jù)來確定其目前的位置,。SLIM著陸器將以100m的精確度，在月球風(fēng)暴洋的馬呂斯山（Marius Hill）附近的一處熔巖洞入口處實施軟著陸,。

　　■美天軍發(fā)射首個防護戰(zhàn)略通信“增強極地系統(tǒng)-重組”載荷

　　2023年,，美國天軍將發(fā)射首個“增強極地系統(tǒng)-重組”（EPS-R）有效載荷。EPS-R包含2個載荷,，旨在填補現(xiàn)役防護通信系統(tǒng)和新一代專用防護戰(zhàn)略通信衛(wèi)星“演進防護戰(zhàn)略衛(wèi)星通信系統(tǒng)”（ESS）之間的空白,，到2030年代之前為北極地區(qū)的戰(zhàn)術(shù)用戶提供抗干擾安全通信服務(wù)。EPS-R工作于極高頻頻段,，支持?jǐn)U展數(shù)據(jù)速率,，搭載在挪威的2顆“北極衛(wèi)星寬帶任務(wù)”（ASBM）大橢圓軌道衛(wèi)星上，這是美軍方首次將本國軍事載荷搭載在盟國衛(wèi)星上,。

　　■“手機直連衛(wèi)星”星座取得突破性部署進展

　　AST空間移動公司（AST SpaceMobile）和領(lǐng)克全球公司（Lynk Global）正在研發(fā)低軌衛(wèi)星星座,，通過與現(xiàn)有的智能手機直連來提供通信服務(wù)。2023年，兩家公司都計劃加快業(yè)務(wù)星座部署,。其中AST公司計劃于2023年底部署第一批“藍鳥”（BlueBird）工作星，領(lǐng)克全球公司計劃在2023年底前部署50多顆披薩盒形狀的“領(lǐng)克塔”（Lynk Tower）衛(wèi)星,，以將系統(tǒng)重訪時間增加到每15～30分鐘一次,。

　　■美軍發(fā)射NTS-3衛(wèi)星驗證先進天基導(dǎo)航技術(shù)

　　2023年，美空軍實驗室（AFRL）資助的導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星-3（NTS-3）將發(fā)射入軌,，衛(wèi)星質(zhì)量1250kg,。根據(jù)AFRL計劃，NTS-3將在地球同步軌道開展為期1年的在軌試驗,，測試PNT信號和架構(gòu),、地面控制系統(tǒng)以及軟件定義的用戶接收機，其中可重新編程是試驗重點之一,；此外,，美軍將通過NTS-3評估多軌道PNT架構(gòu)的潛在優(yōu)勢。

　　■美國“星艦”開展首次軌道高度飛行試驗

　　2023年,，美國SpaceX公司將對“星艦”（Starship）飛船和“超重型”火箭（Super Heavy）進行首次軌道飛行測試,，該測試將使用首次配備33臺猛禽V2發(fā)動機的B7原型機和6臺猛禽V2發(fā)動機的星艦S24原型機?！靶桥灐毕到y(tǒng)是SpaceX公司開發(fā)的可重復(fù)使用超重型運載火箭,，若研制成功，“星艦”將超過NASA研發(fā)的“空間發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）,，成為現(xiàn)役運載能力最強的火箭,。

　　■印度“天空飛船”無人首飛

　　2023年，印度將發(fā)射其首個載人飛船——“天空飛船”（Gaganyaan）,。印度已對火箭芯級發(fā)動機,、上面級發(fā)動機和火箭助推器進行了相關(guān)測試，同時完成了乘員逃逸系統(tǒng)的低空逃逸發(fā)動機（LEM）試驗和集成主降落傘空投測試,?！疤炜诊w船”計劃在近地軌道運行7天。印度表示將在完成2次無人軌道飛行測試后,，不早于2024年完成首次載人飛行任務(wù),。

　　■美國開展國防太空體系導(dǎo)彈預(yù)警演示

　　2023年，美國太空發(fā)展局將開展0階段導(dǎo)彈預(yù)警演示驗證,。2020年12月,，SDA為“七層體系”0階段的28顆衛(wèi)星（20顆“傳輸層0期”衛(wèi)星和8顆“跟蹤層0期”寬視場衛(wèi)星）購買了2次SpaceX公司的獵鷹-9火箭發(fā)射服務(wù)，28顆衛(wèi)星部署后一起開展體系級導(dǎo)彈預(yù)警及跟蹤演示試驗,，跟蹤層在沒有預(yù)先提示或其他先驗信息情況下,，探測并跟蹤先進威脅，通過傳輸層傳送給用戶,，從而演示驗證先進的高超跟蹤能力,。

　　■德國建成下一代軍用成像測繪一體化雷達衛(wèi)星星座

　　2023年,，德國計劃發(fā)射SARah-2/3衛(wèi)星，與2022年6月發(fā)射的SARah-1衛(wèi)星實現(xiàn)三星組網(wǎng),。SARah是德國現(xiàn)役“合成孔徑雷達-放大鏡”（SAR-Lupe）五星星座的換代系統(tǒng),，由1顆SARah-1主動衛(wèi)星和2顆SARah-2/3被動衛(wèi)星編隊飛行。SARah星座是一個“一發(fā)多收”的分布式多基地SAR系統(tǒng),，采用與TerraSAR-X雙星任務(wù)類似的編隊飛行控制技術(shù),，同時具備垂直航跡基線和沿航跡基線，可實現(xiàn)高精度數(shù)字高程模型測量和地面動目標(biāo)檢測,。

　　■美國新一代光學(xué)衛(wèi)星“世界觀測軍團”完成6星部署

　　2023年,，美國“世界觀測軍團”（WorldView Legion）計劃完成六星星座部署。Legion衛(wèi)星系統(tǒng)中4顆部署在中傾角軌道,，傾角約50°,，2顆部署在太陽同步軌道，軌道高度450km,，實現(xiàn)全球覆蓋與熱點地區(qū)圖像采集能力兼顧,，星座重訪周期達到每日15次。Legion衛(wèi)星全色分辨率為0.29m,，多光譜分辨率1.16m,，幅寬9km，圖像定位精度5m,，側(cè)擺掃過地面200km用時僅為10s,。Legion星座完成部署后，將在軍事偵察,、作戰(zhàn)演習(xí)仿真,、自動駕駛等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　2023年,，世界航天活動大幕即將拉開,，主要航天國家和地區(qū)持續(xù)保持蓬勃發(fā)展態(tài)勢，新興航天國家大力發(fā)展本國獨立運載能力,，航天活動將在更大范圍展開,。更多國家、更多型運載火箭系統(tǒng),、更強能力的航天器系統(tǒng),，將進一步推動世界航天高位發(fā)展，值得高度關(guān)注,。

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