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2019年航天专题之俄罗斯:航天产业发展迟缓

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20 肖蕴轩 • 2019-05-02 13:30:32  来源:前瞻产业研究院 E3409G0

近期,俄罗斯联邦航天局内部披露了其最新的月球探测计划,公布了无人和载人月球探测的整体方案,明确将于2031年执行载人登月任务,于2031~2035年将四个探测器发送至月球,最终建立月球基地。该消息一经公布,引发各国的高度关注。

俄罗斯的航天政策

俄罗斯航天业的法律法规相对来说较为完善,所有涉及航天活动的有关法律体系中主要包括以下几个层次:首先是1993年出台的《俄罗斯联邦空间活动法》,所有航天领域内的其他法律法规的制定均应以此为基准;第二层是俄罗斯总统令,这逐渐成为俄罗斯国家航天活动调节中的重要的法律渊源;第三层是政府令,即在国家航天活动法的基础上,根据总统令的基本要求,按照行业和具体业务的内容分类,对俄罗斯国家航天活动制定的政府文件,政府令保证了俄罗斯国家空间研究和探索活动有序地进行,使国家相对完整的立法体系得到体现;第四层是行业的有关规定和规章制度,内容涉及国家航天活动的各个具体环节和内容。

此外,俄罗斯还制定了相关领域的政策,例如遥感领域,2005 年出台了《批准高分辨率资源卫星DK 航天测绘计划,地面遥感数据的接收、处理和分发规定》、2006 年出台了《俄罗斯联邦建立和发展空间数据基础设施纲要》、2007 年公布了《地理空间信息获取、利用和提供规定》、2010 年出台了《2020 年前俄罗斯联邦国家测绘发展纲要》、2013 年发布了《地球遥感数据条例》等。2009 年,俄政府在政策和经济上加大了支持力度,推进其在卫星相关技术等方面的快速发展。

图1:俄罗斯航天业相关政策汇总

经过两轮的改革重组,目前俄罗斯航天工业主要包括以下两个部分:1)国防部:总统直接领导下的联邦国防订货局、航天司令部和总装备部主要负责军用航天器发射、测控、情报及航天发射场的管理;2)航天国家集团:管理联邦民、商用航天活动;负责起草经费预算草案、议案及航天活动规划、政策,由总理上交联邦委员会(即上议院/联邦会议)开会讨论,审议通过后向总统提交,由总统审批签发,批准后获财政部拨款,既享有政府机关的行政职能,又保留企业职能。ROSCOSMOS在第二轮航天工业改革后组建,吸纳了原隶属于航天局的多家从事航天与导弹系统及相关部件研制的研究机构和生产企业,承担国家订货方和总承包商的双重角色。

图2:俄罗斯航天业组织结构

目前,联合火箭航天公司几乎囊括了俄罗斯航天领域内的所有企业、设计局与科研单位。

图3:俄罗斯航联合火箭航天公司下属子公司情况(一) 

图4:俄罗斯航联合火箭航天公司下属子公司情况(二) 

航天实力位于第二梯队

整体来说,俄罗斯的航空产业实力强悍。据2017年,国际知名杂志《国际太空》(英文名为“Space international”)的测评,俄罗斯航天能力综合评估得分为45.82分,位列全球第4位,落后美国48.4位,落后欧洲11.53分,落后中国1.25分。从5个评估维度看,俄罗斯在政府支持、技术能力和保障能力维度居全球前列,特别是在政府支持和技术能力这两个维度具有明显优势,但在产业发展和创新发展这两个维度上远远落后于美国和欧洲,存在较为明显的航天能力短板。

图5:俄罗斯航天发展综合情况

从竞争层次来看,俄罗斯的航天产业与中国并列第二梯队。尽管近些年,俄罗斯航天产业发展缓慢,而与此同时其他国家航天工业发展迅速,俄罗斯的“老牌”航天强国实力显得并不突出。但由于俄罗斯继承了苏联的绝大部分航天基础,其航天系统完备。因此整体来看,俄罗斯的航天实力仍然强劲。

   图6:世界航天产业竞争层次

航天产业发展迟缓

近些年来,由于俄罗斯航天工业整体缺乏创新环境,俄罗斯航天产业发展明显呈颓势。据统计,2012-2018年,俄罗斯的航天发射次数整体呈波动下降的趋势。2018年,俄罗斯航天发射共计17次,同比上年下降10.53%。

图7:2012-2019年俄罗斯航天发射次数(单位:次)       

横向对比来看,2018年,全球航天发射共计114次,其中,俄罗斯航天发射次数占总发射次数17.54%。而与此同时,中美分别占比34.21%、29.82%,可见中美已经开始和俄罗斯逐渐拉开差距了。

图8:2018年全球航天发射情况(单位:%)

更糟糕的是,在航天发射次数下降的同时,俄罗斯的航天事故率却一直在上升。2018年10月11日,俄罗斯在拜科努尔航天发射场,使用联盟-FG运载火箭发射联盟MS-10载人飞船,然而由于4个助推器分离时发生了故障,MS-10飞船发射失利。尽管航天业一直是苏联和俄罗斯的骄傲,但近些年来,俄罗斯的航天事故率却不断上升。据俄罗斯《独立报》统计,上世纪80年代是苏联航天火箭发射最为频繁的时期,但当时的事故率仅有3%。在上世纪90年代和21世纪初,俄罗斯航天发射次数大幅减少,但事故率却在上升,达到了5%,截至目前俄罗斯航天事故率已上升到了7.8%。

图9:俄罗斯航天事故率情况(单位:%)

尽管短期内俄罗斯仍能依靠强大的工业基础维持领先地位,但长期若不重新积累结实的技术基础,不推进创新发展,俄罗斯航天未来发展存在颓势不减的可能。

登月探测计划

根据最新消息,俄罗斯计划于2031~2035年将四个探测器送上月球。2021年发射“月球-水珠”着陆器(月球-25);2023年发射“月球-水珠”轨道器(月球-26);2024年发射“月球-资源”着陆器(月球-27);2027年发射月球-28着陆器;2028年:发射月球-29着陆器。

月球-25是一个小型月球极地着陆器,计划2021年发射。该着陆器承担着双重任务,一是作为月面着陆验证器,验证用于后续探测任务的月面软着陆技术;二是承担月球科学探测任务,对月表风化层和局部外逸层进行探测。

2023年发射的“月球-水珠”轨道器(月球-26),其任务包括:绘制月表全图,探测月球表面、亚表面结构,探测月表化学成分、富氢区域,探测月球引力场;对月球周围空间(外逸层、太阳风与月球环境交互、月球磁异常现象和微流星体等)开展科学研究。

“月球-资源”项目将分两个阶段实施。2024年,发射月球-27着陆器;2027年,月球-28着陆器将采集月球南极的低温土壤样本并返回地球;2028年,月球-29着陆器将把月球车送上月球。

此外,俄罗斯计划月球-30着陆器将把可重复利用的探月飞船送到月面,服务载人科考。月球-31着陆器将把近5吨重、拥有开发月球资源所必需装备的重型月球车运抵月球。月球-32着陆器会将6吨的重型模块送上月球,以便建设月球试验场,后续发射的月球-33轨道飞行器的目标则是保障通信及导航。

图10:俄罗斯无人月球探测计划表

在载人领域方面,俄罗斯一直实行“双线并行”的发展思路,一方面积极推进本国的无人月球探测器研制工作,积极为后续载人登月任务的实施奠定技术基础,积累经验;另一方面,积极参与国际载人空间探索活动,参与美国提出的国际地月空间站项目,希望通过开展国际合作,缓解经济和技术方面的压力,最终实现载人登月的目标。

目前,俄罗斯制定的载人登月计划进程如下: 

图11:俄罗斯载人登月计划表

以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《 中国卫星导航与位置服务产业市场前瞻与应用前景预测分析报告》。

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