解碼商業(yè)航天

在距離地球200至2000公里的低空軌道上，一場(chǎng)激烈的“卡位戰(zhàn)”正在進(jìn)行。截至今年4月，Space X總計(jì)規(guī)劃4.2萬顆的“星鏈”已成功發(fā)射超6000顆衛(wèi)星，陸續(xù)服務(wù)了72個(gè)國(guó)家和地區(qū)，用戶數(shù)突破230萬。計(jì)劃部署超3200顆衛(wèi)星的亞馬遜衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目“柯伊伯計(jì)劃”，也在發(fā)射前的準(zhǔn)備中。

形勢(shì)呼喚中國(guó)版“星鏈”提速建設(shè)。2021年，中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司成立，并規(guī)劃在2035年之前進(jìn)行大約12900顆衛(wèi)星組網(wǎng)。

業(yè)內(nèi)人士算過一筆賬：假設(shè)發(fā)射1萬顆衛(wèi)星，低軌通信衛(wèi)星目前國(guó)內(nèi)平均造價(jià)為3000萬元，衛(wèi)星形成的應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模通常是硬件投入的10倍以上，因此下游應(yīng)用理論上可以輕松實(shí)現(xiàn)“萬億級(jí)市場(chǎng)規(guī)?！?。

目前低軌衛(wèi)星的商用價(jià)值除了為世界上偏遠(yuǎn)地區(qū)的居民提供連接服務(wù)，更大的價(jià)值還在于服務(wù)各行各業(yè)。中國(guó)電信衛(wèi)星公司率先在全球推出手機(jī)直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)，衛(wèi)星通信“上車”的腳步也已邁開。衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)起勢(shì)，意味著政策和資本之外，商業(yè)航天發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力已被激活。

低軌空間容量有限，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)空間無限。商業(yè)航天已不僅是一種商業(yè)行為，而是通過商業(yè)化運(yùn)作來推動(dòng)國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施。今年1月，工信部等七部門印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》，提出布局6G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)直連衛(wèi)星等關(guān)鍵技術(shù)研究，構(gòu)建高速泛在、集成互聯(lián)、智能綠色、安全高效的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。

“大航天時(shí)代”火箭公司應(yīng)該像快遞公司一樣，“接單”后把衛(wèi)星精準(zhǔn)送到指定的目的地。如何在技術(shù)有保障、價(jià)格夠親民的前提下，大規(guī)模、批量化完成運(yùn)輸任務(wù)，成了備受行業(yè)關(guān)注的問題。

業(yè)內(nèi)人士表示，目前我國(guó)在火箭低成本回收及重復(fù)利用等方面還存在不足。以目前固體火箭的運(yùn)載能力和發(fā)射頻次，火箭已經(jīng)不夠用了。

目前，包括星際榮耀、中科宇航、藍(lán)箭航天等在內(nèi)的多家商業(yè)火箭公司均已開展可重復(fù)使用火箭的研發(fā)驗(yàn)證工作，致力于形成航班化發(fā)射運(yùn)營(yíng)能力。

火箭重復(fù)利用的實(shí)現(xiàn)，液體燃料是繞不過去的技術(shù)選擇。其中，由于“甲烷燃料”自身成本遠(yuǎn)低于航天煤油，更符合商業(yè)航天的邏輯，可以滿足未來大規(guī)模進(jìn)出空間、航班化運(yùn)輸需求，成為競(jìng)爭(zhēng)最激烈的賽道。

此外，“拼火箭”上天也成為必然趨勢(shì)，中國(guó)正在追趕國(guó)際 “一箭多星”的最高紀(jì)錄，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“一箭41星”。業(yè)內(nèi)人士表示：總體來看，我國(guó)商業(yè)火箭技術(shù)落后Space X大約10年的時(shí)間，但相對(duì)進(jìn)展速度一直在與Space X對(duì)齊刻度，甚至有些方面我們有自己的創(chuàng)新。

可重復(fù)使用火箭是近年來全球商業(yè)航天領(lǐng)域的熱詞，也是世界航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)的前沿方向。但不能回避的是，國(guó)內(nèi)商業(yè)火箭仍面臨著陸緩沖、液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)、海上回收平臺(tái)穩(wěn)定性等多個(gè)技術(shù)難題。

業(yè)內(nèi)人士表示：中國(guó)商業(yè)火箭行業(yè)即將走完‘從0到1’階段的第一個(gè)十年，2025年會(huì)是一個(gè)大分水嶺，下一步是比拼硬實(shí)力的時(shí)代。

發(fā)展商業(yè)航天，“衛(wèi)星制造”是首先要過的一關(guān)，研制生產(chǎn)需要滿足大批量、低成本、短周期等特點(diǎn)。

近段時(shí)間以來，全國(guó)各地衛(wèi)星制造基地“各顯神通”，通過模塊化設(shè)計(jì)、柔性生產(chǎn)等技術(shù)，采用流水線并行生產(chǎn)等方式，大幅壓縮衛(wèi)星設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，降低衛(wèi)星制造成本。同時(shí)，汽車、鋼鐵等傳統(tǒng)制造企業(yè)也紛紛踏入衛(wèi)星“智造”賽道，憑借積累多年的智能制造基因，努力追趕全球領(lǐng)先水平。

行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，未來近地軌道將部署10萬顆衛(wèi)星，其中來自中國(guó)的有3萬~4萬顆，要實(shí)現(xiàn)這樣的規(guī)模，意味著未來幾年，我國(guó)每年都要部署上千顆衛(wèi)星。

業(yè)內(nèi)人士表示，目前我國(guó)微小型衛(wèi)星年產(chǎn)能還有90%的缺口，而這部分缺口是商業(yè)衛(wèi)星公司的主要市場(chǎng)。從這個(gè)角度而言，衛(wèi)星批量生產(chǎn)至關(guān)重要，不僅能使成本大幅降低、生產(chǎn)效率大幅提升，而且也是構(gòu)建大規(guī)模衛(wèi)星星座必要的基礎(chǔ)條件。

與此同時(shí)，出行、勘探、海事、邊防等行業(yè)應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，呼喚著我國(guó)構(gòu)建“通導(dǎo)遙”一體化的高通量、高分辨率的衛(wèi)星星座。對(duì)此，業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，未來需要從多星甚至星座的角度一體化考慮衛(wèi)星和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、試驗(yàn)等工作。

衛(wèi)星制造的批量化、規(guī)模化，實(shí)際上是要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的“商品化”，商品化的關(guān)鍵是低成本、高品質(zhì)，其核心是供應(yīng)鏈。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以看作是“天上的一張網(wǎng)”，它基于衛(wèi)星通信技術(shù)，為全球范圍內(nèi)的用戶提供高帶寬、靈活便捷的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。當(dāng)前，我國(guó)商業(yè)航天正迎來一個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射需求爆發(fā)的“黃金時(shí)代”。6G時(shí)代，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也將成為其重要的組成部分。未來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等都將與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)密不可分。

近年來，Space X、One Web、亞馬遜、Telesat等多家歐美企業(yè)相繼提出衛(wèi)星組網(wǎng)計(jì)劃。業(yè)內(nèi)人士表示，相比之下，我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍處于在軌驗(yàn)證階段，尚未進(jìn)入快速組網(wǎng)部署的階段。

不過，我國(guó)不斷加強(qiáng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌布局，利好政策頻出。2020年，國(guó)家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”；2021年，成立中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司統(tǒng)籌國(guó)有衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)；2023年，工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可制度若干改革舉措的通告》，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正式納入進(jìn)網(wǎng)許可管理范圍。目前，北京、上海、深圳、安徽、河南、四川和重慶等多地均出臺(tái)政策支持衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

對(duì)通信衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)來說，行業(yè)存在著較高的資質(zhì)壁壘，大部分民營(yíng)通信衛(wèi)星制造企業(yè)都不具備與衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)相關(guān)的經(jīng)營(yíng)資質(zhì)。不少專家呼吁國(guó)家能夠放寬準(zhǔn)入資質(zhì)，讓民營(yíng)企業(yè)更多參與到大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)工作中。

人類已經(jīng)建立了較為發(fā)達(dá)的地面通信網(wǎng)絡(luò)（光纖、微波、移動(dòng)通信），但是，這些網(wǎng)絡(luò)主要集中在居民生活區(qū)域。在廣大的深山、森林、沙漠、草原、戈壁等地區(qū)，地面基站信號(hào)覆蓋難度大。而衛(wèi)星身處太空，憑借“站得高，看得遠(yuǎn)”的優(yōu)勢(shì)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)廣域信號(hào)覆蓋。

隨著支持直連衛(wèi)星功能的大眾消費(fèi)類產(chǎn)品和應(yīng)用服務(wù)不斷推出，越來越多的消費(fèi)者可以隨時(shí)、隨地、隨需享受天地一體融合通信服務(wù)。

截至目前，支持衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的手機(jī)品牌越來越多，華為、榮耀、小米、OPPO均已推出具備雙向衛(wèi)星通話功能的機(jī)型。衛(wèi)星通信“上車”的步伐同樣迅速，從2023年9月長(zhǎng)安汽車展示了首款搭載了“車載衛(wèi)星通信”技術(shù)的原型車CD701開始，在不到一年的時(shí)間里，極氪、吉利、比亞迪等汽車品牌已經(jīng)紛紛推出了搭載衛(wèi)星通信技術(shù)的汽車產(chǎn)品。

但是，業(yè)內(nèi)人士指出，衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域仍處于“大事業(yè)、小產(chǎn)業(yè)”的局面，原因之一是相關(guān)技術(shù)服務(wù)和產(chǎn)品應(yīng)用的價(jià)格尚未讓老百姓普遍接受。

專家指出，發(fā)展科技的最終目的就是為了服務(wù)于人，商業(yè)航天從業(yè)者不僅要重視技術(shù)突破，更要開發(fā)廣泛的應(yīng)用，助力美好生活。

作者丨中國(guó)電子報(bào)編輯部

編輯丨徐恒

美編丨馬利亞

監(jiān)制丨連曉東