数据 | 2023年中国送了多少颗“星星”上太空？
图文丨未来编辑部 · 南京大学“数据新闻”课程
2023秋季学生 周梓佳
何鑫远 任铭萱
指导老师 | 白净
编辑 | 张慧凤
从“嫦娥奔月”的传说到“万户飞天”的实践，千百年来，人类从来没有停止对宇宙的向往。1970年4月24日，我国首颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，时至今日，它还在太空轨道上运行。五十多年来，在一代代航天人的探索和努力下，中国航天事业不断突破，让太空从遥不可及到“似乎可以触及”。
2023年12月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，标志着长征系列运载火箭的第500次发射圆满成功。
自1970年长征一号运载火箭发射东方红一号卫星开始计算，“长征”从0到500，中国航天走了53年。然而在这段旅程中，长征系列火箭实现第一个百次发射用了37年的时间，第五个百次发射用时还不到两年。
长征火箭高密度发射的背后，是不断提高的发射频率，整体增强的发射能力，以及快速提升的科技水平。
2023年，中国航天步履不停。
中国航天的这一年
中国的年火箭发射次数逐年增多，《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》显示，2023年共发射火箭67次，第三次刷新年度发射数量纪录。
据Space Stats官方公布的信息，2023年全年世界共发射火箭224次，其中发射数量最多的国家为美国，共发射116次，中国紧随其后。除中美两国外，其他国家发射次数的总和为41次。
值得注意的是，在这67次航天发射中，国有航天企业发射54次，其中载人航天发射2次，民营商业航天机构发射了13次，成功了12次。从中可以看出，我国航天事业以国家投入为主，但民营发展速度加快。
随着航天产业发展到一定程度，体量越来越大，发展商业航天是人类进一步拓展空间活动舞台的必要选择，单纯依靠国家投入已经无法满足从地面走向近地空间、再到深空的人类活动需求[1]。美国商业航天的发展已经较为成熟，2023年发射的116次火箭中，98次由美国商业火箭公司Space X完成。作为商业航天的头部公司，创立于2002年的Space X已经占据美国航天运载火箭市场的主导地位，凭借其载具可回收的能力，加速大量低轨卫星的发射，推进建立全球互联网的“星链”计划。而在中国，国家队在国家重大航天任务中起着主导作用，民间队则是补充。中国民营商业航天虽然起步较晚，但发展速度惊人。
自2014年开始，中国出台了《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》等系列政策，为国内民商航天发展打开了绿灯并持续注入“推进剂”[2]。在运载火箭领域，涌现出蓝箭航天、零壹空间、星际荣耀、星河动力、中科宇航等一大批民营或混合所有制企业，并实现了入轨发射。
伴随着火箭发射次数不断增多，中国航天卫星发射数量再创历史新高。据UCS卫星数据库的统计数据，中国在2023年共成功发射203颗卫星，其中中国航天科技集团是主力军。截至年底，中国在轨卫星数量约占全球的十二分之一，成为仅次于美国的世界航天强国。
卫星发射背后：“降本增效”
动辄上百吨的燃料，精密制造的卫星部件，以及难以计数的设计、制造、测控费用，让每一次发射行动的成本也“直冲云霄”。中国航天行业持续发展的同时，也必须面对火箭高昂的发射成本这一大难题。探索降低火箭发射成本，成为航空业界的探索方向。
以公开参数较多的银河航天02批卫星作为中国低轨通信卫星的代表，浙商证券研报估测目前我国低轨通信卫星的平均造价在3000万元人民币左右。马斯克则曾公开透露美国Star link单颗卫星成本约100万美元/颗，按照美元汇率7来估算，其单星成本约700万元人民币[3]。尽管卫星的重量、通信容量不可同日而语，但不可否认，中国卫星制造端成本偏高的问题亟需解决。
由于制造工艺极其复杂，我国传统的卫星生产方式是单颗卫星的固定站位式生产，由此导致生产效率偏低，人工参与度高，卫星3000万元的成本中，人工费用与制造费用各占一半左右。根据银河航天和浙商证券研究所的估计与测算，我国航天事业可以通过卫星设计模块化、轻量化以及提升生产规模至十倍以上，让制造成本减少50%；可以通过提高人员生产效率、减小场地面积、提升生产工艺、规模化生产等手段，大幅降低卫星成本中的人工与制造测试成本，下一代低轨通信卫星的制造成本有希望降至千万以下。
除控制制造成本外，中国航天还在选用新能源、发展火箭回收技术方面努力探索。
蓝箭航天企业2023年7月12日利用具有自主知识产权、适合重复使用的液氧甲烷低温发动机将朱雀二号成功发射至太阳同步轨道。而长征系列运载火箭曾因其低发射成本而名声远播，但由于是一次性火箭，继续降低发射成本的空间有限。如今，长征八号火箭采用可回收式设计，以实现芯一级（火箭的芯级是指把一枚较大的单级火箭并联放在多级火箭的中间，芯级可以是一级或多级，通常称为芯一级、芯二级等）和固体助推器的回收，可以极大地减少火箭发射成本，同时还大大缩短发射周期[4]。
“降本”的另一面是“增效”，如何让每一次发射发挥最大限度的价值？中国航天给出的答案是“一箭多星”。
“一箭多星”技术，就是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入地球轨道的发射技术。一箭多星作为一种先进的发射方式，能够充分地利用运载火箭的运载能力，降低卫星发射成本。中国最早在1981年9月20日通过风暴一号运载火箭成功发射实践二号、实践二号甲、实践二号乙三颗科学实验卫星，成为世界上第四个掌握一箭多星技术的国家[5]。长八火箭总指挥肖耘把一箭多星技术比作经济实惠的“拼车方案”[6]。在这种共享模式中，“箭”主要是国家队火箭，而“星”往往是“拼车”的商业卫星。
2023年，中国一箭多星纪录在几天内两度被刷新：6月7日，力箭一号火箭成功发射一箭26星；8天过后，长征二号丁火箭成功发射一箭41星。然而纵观世界航天史，中国并非处于该技术的金字塔顶端，论单次火箭发射的卫星数量，美国和印度依旧遥遥领先，我国航天一箭多星技术仍有进步空间。但如果论最高纪录的更新年份，中国航天会证明我们从未停止前进的脚步。
夜空下的展望
针对2023年的成就，中国运载火箭技术研究院高级顾问龙乐豪院士表示，长征系列运载火箭实现500次发射可用5句话来概括：“从无到有，更高更远，脱胎换骨，大国重器，更快更好”[7]。这同样是中国航天历程的写照。站在500次发射的新起点上，今后我国火箭将向更大运载能力、可重复使用、智慧火箭、航班化运输方向发展。
据国际航天局信息，未来几年，中国航天在探月工程、行星探索、深空探索三个方面制定了详细规划，明确了前进步调。相信2024年，又将是中国航天历史性的一年。
参考资料
[1] 商业航天进化论：中国民营火箭破茧成蝶还要多久？_腾讯新闻 (qq.com)
[2] https://www.yicai.com/news/101699934.html
[3] “造星”降本空间大，3000万到百万元级如何实现？(yicai.com)
[4] 火箭发射努力降成本：普通人和太空的距离_腾讯新闻 (qq.com)
[5] 长八新构型“一箭22星” ， “一箭多星”是怎么回事？『太空科普』_澎湃号·政务_澎湃新闻-The Paper
[6] 长征八号“一箭22星”，最大的技术突破可能不是你以为的卫星数量
[7] 长征火箭实现“500发”，将开启怎样的“加速度”？_腾讯新闻 (qq.com)
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