中國運載火箭發展之近況
2022.09.23
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壹、新聞重點
2022年9月6日，中國達成兩小時內完成兩次太空發射之紀錄。首先是在上午10點24分，快舟一號甲火箭從酒泉衛星發射中心升空，將民間企業北京未來導航技術公司兩顆試驗衛星送入軌道，以進行低軌導航技術之測試。隔1小時55分鐘之後，上午12點19分，長征二號丁運載火箭從西昌衛星發射中心升空，將遙感35號05組衛星送入軌道，主要用於科學實驗、國土資源普查、防災減災等。這是中國今年第36次和第37次的太空發射，前者是快舟一號甲系列運載火箭第17次發射，後者則是長征系列運載火箭第436次發射。 [1]
運載火箭是中共實現「航天強國」之重要基礎，無論是載人航天、月球探測、火星探測、北斗導航、星座組網等工程，若缺乏強大的火箭運載能力都將淪為空談。在中央政府大力支持下，中國運載火箭能力已可和美國、俄羅斯、歐盟、日本等先進國家並駕齊驅。
貳、安全意涵
一、中國擴展運載火箭能力以加速「航天強國」建設
中國運載火箭以「長征」系列（Long March）為主（附表）。從1960年代發展至今，「長征」運載火箭已成為中國「航天強國」建設不可或缺之要角。「天宮」太空站的「天和」核心艙及「問天」實驗艙、「嫦娥五號」月球探測器、「天問一號」火星探測器、「神舟」載人太空船、「天舟」貨運太空船、「北斗三號」導航衛星，以及探測宇宙的無人深空探測器等，全都依靠「長征」系列運載火箭發射升空。其他系列的運載火箭則多為中小型，主要用於不同軌道之衛星發射。例如：航天科工集團「快舟」系列、民間企業「谷神星」「朱雀」等系列（附表）。今年7月27日，中國科學院第一個運載火箭、也是中國目前最大的固體運載火箭「力箭一號」（ZK-1A）完成首飛，主要也是用於中小型衛星發射和中低軌衛星組網。 [2]
二、運載火箭新技術可迅速轉用於導彈
目前中國研發中的運載火箭，以重型運載火箭「長征九號」和新一代載人運載火箭為主，最優先目標是2030年實現載人登月。「長征九號」之主要目標是將50-140噸太空飛行器送至低地球軌道、15-50噸飛行器送入「月球轉移軌道」（Trans-Lunar Injection , TLI）、12-44噸飛行器送入「火星轉移軌道」（Trans-Mar’s Injection , TMI），預定2028年左右首飛。新一代載人運載火箭，其運載目標則達70噸、至月球轉移軌道達25噸，今年7月已完成首次引擎點火試驗。
此外，中國正在加速研發智慧化的運載火箭和次世代超高音速太空飛行器。智慧化運載火箭是加上人工智慧技術，使運載火箭具有故障診斷和自主飛行之能力。例如：若引擎推力不夠而無法完成衛星發射任務，智慧火箭經自主評估後，將衛星送至能力所及之處，其後由衛星自行變軌飛行至預定位置。[3] 次世代超高音速太空飛行器之飛行原理則類似超高音速飛彈，由中國民間企業「凌空天行」開發中，目前已試飛成功10次以上，預定2028年首飛。未來若研發成功，將可建立一小時之內抵達全球任何地點的超高音速運輸系統。
運載火箭除了沒有武器系統之外，主要結構之組成與導彈非常相近，因此其技術可快速轉用在導彈上。具有人工智慧之運載火箭技術若運用於導彈，將產生具自主決策和學習能力的智慧導彈，再加上超高音速飛行，可從太空進行快速精準之自主攻擊，對我國家安全將構成重大威脅。
參、趨勢研判
一、中國將與美國爭奪全球商業太空市場
據多家企管顧問公司預估，全球太空產業之營收至2040年前每年可超過1兆美元。[4] 其中，運載火箭商業發射、低軌衛星組網、太空商業旅遊將是主要項目。同時，可重複使用之運載火箭不僅大幅降低發射成本、擴大商業發射市場，其本身之全球市值預估在2029年前將達到36.8億美元。[5] 看準此龐大的潛在商機，中共「十四五」規劃首度將航天航空科技納入「國家戰略科技力量」，並積極推動民間企業推展商業航天。目前中共商業發射仍由兩大航天軍工集團（航天科技集團、航天科工集團）負責，且以通訊、遙感、觀測等各種衛星組網為主。特別是低軌衛星互聯網若組網成功，將開啟6G衛星通訊之序幕，帶來更大的商業利潤。其他的遙感和觀測衛星若組網成功，則將增強中國太空「情監偵」能力。至於火箭洲際物流、洲際運輸、太空旅遊、太空殯葬、太空挖礦，甚至火星移民等，則將是商業航天更遠程的應用及規劃。[6]
二、中國運載火箭未來發展仍將「官主民輔」
面對全球運載火箭發展之新趨勢，如：無毒、無污染、低成本、高可靠性（高成功率）、大推力、適應性強、發射快等，中國運載火箭之發展可能維持「官主民輔」之格局。「長征」系列運載火箭雖然以大型火箭為主，運載能力遠勝民間企業，但是中國已經預定發展出各種類型的運載火箭。除了鼓勵或聯合民間企業研發中小型運載火箭之外，中國預定在2030年前建立型號多達12種的「長征」火箭家族，包括小型空射型、陸基各類型（小、中、大、重型）、引擎固液（態）並存型等。[7] 由此可見，未來中國將加速各種類型運載火箭之研發生產，並鼓勵民間企業拓展全球商業太空發射市場之市佔率。
三、電子設備和系統可能成為其關鍵要害
中國運載火箭追求智慧化，電子設備在火箭主要結構之占比大幅提高。中國聲稱其太空飛行器之電子零組件、控制系統等軟硬體，大多採用國產化產品。但是，從美國最近將中共七家航天實體列入出口管制名單，又限制大廠輝達（Nvidia）和超微（AMD）出口高階AI晶片給中國來看，以高階晶片為首的電子零組件和系統，可能成為美國卡住中國航天發展的關鍵所在。為此，我國除了加強發展電子干擾能力之外，似應針對高階晶片相關之工程人才，培養其敵我意識，以防我成為民主科技同盟國家機敏技術外流之漏洞，並強化和民主科技同盟之間的信任。
附表、中國現役運載火箭資料表（至2022.06止）
|
火箭名稱 |
製造單位 |
運載能力（噸） |
首射年份 |
發射次數 |
||
|
LEO |
GTO |
其他 |
||||
|
長征二號丙 |
航天一院* |
3.85 |
1.25 |
SSO：2.0 |
1982 |
57 |
|
長征二號丁 |
航天八院** |
4.0 |
|
SSO：1.15 |
1992 |
46 |
|
長征二號F |
航天一院 |
8.6 |
|
|
1999 |
13 |
|
長征三號甲 |
航天一院 |
6.0 |
2.6 |
SSO：5.0 |
1994 |
27 |
|
長征三號乙 |
航天一院 |
11.5 |
5.5 |
SSO：6.9 |
2007 |
53 |
|
長征三號丙 |
航天一院 |
9.1 |
3.8 |
SSO：6.5 |
2008 |
17 |
|
長征四號乙 |
航天八院 |
4.2 |
1.5 |
SSO：2.8 |
1999 |
35 |
|
長征四號丙 |
航天八院 |
4.2 |
1.5 |
SSO：2.8 |
2006 |
28 |
|
長征五號 |
航天一院 |
32 |
14.4 |
奔月：9.4 奔火：6.0 |
2016 |
5 |
|
長征五號乙 |
航天一院 |
25 |
|
|
2020 |
1 |
|
長征六號 |
航天八院 |
|
|
SSO：1.08 |
2015 |
3 |
|
長征七號 |
航天一院 |
14 |
|
SSO：5.5 |
2016 |
2 |
|
長征七號甲 |
航天一院 |
|
5.5~7.0 |
|
2020 |
1 |
|
長征八號 |
航天一院 |
8.1 |
2.8 |
SSO：5.0 |
2020 |
1 |
|
長征十一號 |
航天一院 |
0.7 |
|
SSO：0.35 |
2015 |
8 |
|
快舟一號∕快舟一號甲 |
科工火箭*** |
0.4 |
|
|
2013 |
9 |
|
快舟十一號 |
科工火箭 |
1.5 |
|
SSO：1.0 |
2020 |
1 |
|
捷龍一號 |
航天一院 |
|
|
SSO：1.0 |
2019 |
1 |
|
開拓二號 |
航天科技集團 |
0.8 |
|
|
2017 |
1 |
|
朱雀一號 |
藍箭航天 |
0.3 |
|
SSO：0.2 |
2018 |
1 |
|
雙曲線一號 |
星際榮耀 |
0.3 |
|
|
2019 |
4 |
|
OS-M1 |
零壹空間 |
0.205 |
|
SSO：0.143 |
2019 |
1 |
|
谷神星一號 |
星河動力 |
0.35 |
|
SSO：0.3 |
2020 |
3 |
|
力箭一號 |
中國科學院力學研究所 |
2.0 |
|
SSO：1.5 |
2022 |
1 |
資料來源：王綉雯整理自公開資料。
註：LEO=低地球軌道；GTO＝地球轉移軌道；SSO＝太陽同步軌道；奔月＝至月球轉移軌道（TLI）；奔火＝至火星轉移軌道（TMI）；*全名為「中國運載火箭技術研究院」；**全名為「上海航天技術研究院」；***全名為「航天科工火箭技術有限公司」，屬於科工四院。
[1]“ China Performs Two Launches Inside Two Hours,” September 6, 2022, Space News, https://spacenews.com/china-performs-two-launches-inside-two-hours/; 〈美媒關注：中國兩小時內完成兩次航天發射〉，《新浪財經》，2022年9月8日，https://finance.sina.com.cn/china/gncj/2022-09-08/doc-imqmmtha6464586.shtml。
[2]〈我國目前推力最大的固體運載火箭首飛成功 “力箭一號”創新突破亮點多〉，CCTV，2022年9月5日，https://reurl.cc/O46mnX。
[3]〈中國新運載火箭 2030年載人上月球〉，《聯合新聞網》，2021年8月21日，https://udn.com/news/story/7332/6553169。
[4]參照摩根史坦利（Morgan Stanley）、花旗集團（Citi Group）、麥肯錫（McKinsey）、勤業眾信（Deloitte）等各家顧問公司相關報告，如：” Space: The Dawn of a New Age,” Citi Group, May, 2022, https://www.citivelocity.com/citigps/space/.
[5] “Reusable Launch Vehicle Market Size, Share & COVID-19 Impact Analysis, By Type (Partially Reusable Launch Vehicle and Fully Reusable Launch Vehicle), By Vehicle Weight (Upto 6,000 lbs, 6,000 to 10,000 lbs, over 10,000 lbs), By Orbit Type (Low Earth Orbit (LEO) and Geosynchronous Transfer Orbit (GTO)), and Region Forecast, 2022-2029,” Fortune Business Insights, August 2022, https://www.fortunebusinessinsights.com/reusable-launch-vehicle-market-106803.
[6]華泰證券，〈2022年商業航太產業研究報告中國商業運載火箭離SpaceX還有多遠？〉，2022年7月28日，引自《未來智庫》，https://reurl.cc/D3KG7O。
[7]〈長征系列運載火箭連續發射成功次數創新高〉，《中共國防部》，2022年08月20日，http://www.mod.gov.cn/big5/topnews/2022-08/20/conten”t_4918804.htm。