中國打響太空卡位戰(zhàn)

文?| 老魚兒，編輯?| 楊旭然

2024年下半年，全球“放衛(wèi)星”失敗的事情相當不少。

7月11日晚，馬斯克的SpaceX公司的“獵鷹9”執(zhí)行星鏈發(fā)射任務(wù)時，因為火箭發(fā)動機故障的緣故導致發(fā)射失敗。事后該型號火箭被宣布停飛。

同一天，中國民營航天公司也發(fā)生了類似的事情。星際榮耀在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進行發(fā)射任務(wù)時，火箭第4級出現(xiàn)故障，未能將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

不到半個月之前，另一家公司天兵科技在鞏義綜合試驗中心對其商用運載火箭的一子級動力系統(tǒng)進行試車時發(fā)生故障，導致火箭箭體散落在安全布控區(qū)內(nèi)，并引發(fā)了局部火情。

不過，略顯密集的事故，沒有擋住中國企業(yè)在“放衛(wèi)星”方面高漲的熱情。

9月24日，捷龍三號運載火箭，成功發(fā)射8顆衛(wèi)星；9月20日快舟一號甲運載火箭成功發(fā)射升空4顆衛(wèi)星；9月6日太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射一箭10星；8月6日，長征六號改運載火箭成功將千帆極軌01組18顆衛(wèi)星發(fā)射升空。

2023年，中國軌道級航天發(fā)射總量達67發(fā)，刷新了衛(wèi)星發(fā)射的紀錄，位居全球第二；2024年，中國放衛(wèi)星的勢頭不減，僅上半年已經(jīng)完成30次運載火箭發(fā)射，今年中國航天的發(fā)射次數(shù)有望達到100次。相比十年前，航天發(fā)射數(shù)量增長了6倍。

放衛(wèi)星這件事，在這兩年越來越回歸其本義。把衛(wèi)星組成人造的“星座”，不再僅是國力的象征，也已經(jīng)成為了商業(yè)大風口。

多年空窗

留給“中國隊”的時間不多了

中國商業(yè)化放衛(wèi)星的歷史并不長。2014年中國商業(yè)航天市場才開放，行業(yè)內(nèi)知名的民營衛(wèi)星、火箭公司幾乎都是在這個時間點成立的。

相比歐美國家，這個起點不能算早。早在20世紀90年代，摩托羅拉等巨頭就曾提出“銥星計劃”，通過發(fā)射77顆低軌小衛(wèi)星，實現(xiàn)全球通信，并在1998年底投入運營；大洋彼岸那個喜歡造車，更喜歡發(fā)射火箭的世界首富，也已經(jīng)在2013年12月4日，用他的SpaceX公司首次成功發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星。

而中國的商業(yè)化航天公司在成立之后，也是始終磕磕絆絆。商業(yè)航天經(jīng)營上的敏感性，以及和傳統(tǒng)體制運行頻繁地摩擦，導致其成長并不順暢。另外在其最初的發(fā)展階段，中國商業(yè)航天企業(yè)，尤其是民營企業(yè)始終處于缺錢、缺人、缺技術(shù)，甚至是缺方向的狀態(tài)。

到2020年4月，國家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范疇。同年9月，中國啟動命名為“星網(wǎng)”的星座計劃，并向國際電信聯(lián)盟（ITU）正式提交了一份關(guān)于衛(wèi)星頻譜分配的申請文件，其中涵蓋了高達12992顆低軌衛(wèi)星的頻譜資源需求。

其中的兩個關(guān)鍵詞：星座、低軌。

星座，顧名思義，是由人工發(fā)射到太空的衛(wèi)星按一定的方式配置組成的一個衛(wèi)星網(wǎng)。

為什么要組成星座？身處都市之中的我們，難以對地球的網(wǎng)絡(luò)覆蓋產(chǎn)生完善認知。全球仍有94%的地方?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)信號，這些地方可能是高山、海洋、荒漠或者是不發(fā)達地區(qū)。只要有足夠多的衛(wèi)星，就可以建立起能覆蓋范圍更大，乃至是地球每一個角落的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。

這個作用在俄烏沖突中得到了很好的印證。沖突中，烏克蘭地面通信網(wǎng)絡(luò)被摧毀后，SpaceX應(yīng)烏克蘭的要求，向其啟動了星鏈通信服務(wù)，幫助其一直保持了較為暢通的通信功能，并在其他方面也起到了重要作用。

低軌，就是距離地球較近軌道的衛(wèi)星。衛(wèi)星按照軌道高度區(qū)分可分為低軌衛(wèi)星（LEO）、中軌衛(wèi)星（MEO）、高軌同步衛(wèi)星（GEO）、高橢圓軌道衛(wèi)星。由于近地軌道距離地面更近，因此低軌衛(wèi)星傳輸延時最低，速率更高，是目前唯一能實現(xiàn)近似地面通信效果的衛(wèi)星軌道。

確認了方向之后，政策、資金、項目紛紛跟上。中國的“放衛(wèi)星事業(yè)”立刻繁榮了起來。

留給“中國隊”的時間，可以說非常緊迫。

增長引擎

卡位只是第一步。

太空雖然無比廣闊，但低軌衛(wèi)星軌道和頻段資源卻不是無限的。

頻段資源方面，優(yōu)質(zhì)資源幾乎要被搶奪殆盡。低空軌道方面，據(jù)中國信通院《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》顯示，共可容納約10萬顆衛(wèi)星。而根據(jù)ITU數(shù)據(jù)，截至2022年4月美國已申報低軌衛(wèi)星50626顆。

因此自2020年開始，中國從上到下加緊了對商業(yè)航天的政策扶持力度，力求在外太空的卡位賽中搶先一步。2024年的政府工作報告中，商業(yè)航天首次被提及為新的增長引擎之一。

相關(guān)企業(yè)也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。企查查數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)現(xiàn)存19.69萬家商業(yè)航天相關(guān)企業(yè)。從注冊量變化來看，近十年相關(guān)企業(yè)注冊量呈逐年增長態(tài)勢，其中2020年為增長高發(fā)期，全年注冊2.02萬家相關(guān)企業(yè)，同比增長103.85%。2023年全年注冊量首次突破5萬家，同比增長30.30%，今年前8月已注冊3.2萬家相關(guān)企業(yè)，與去年同期注冊水平持平。

已經(jīng)入局的企業(yè)，更是加緊了在低軌太空的資源卡位腳步。

除了剛才說到的星網(wǎng)計劃之外，中國目前還有兩個已經(jīng)公布的萬顆衛(wèi)星級別的星座計劃。

2021年11月，上海松江區(qū)聯(lián)合其他企業(yè)發(fā)布了“G60星鏈”星座計劃。2023年，星座計劃從最初的72顆衛(wèi)星版本，調(diào)整為一期將實施1296顆，未來將實現(xiàn)12000多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)。

2024年5月24日，上海藍箭鴻擎科技有限公司向ITU提交了鴻鵠-3計劃的預(yù)發(fā)信息，將在160個軌道平面上總共發(fā)射1萬顆衛(wèi)星。

除了這些萬顆級別的星座之外，還有許多規(guī)模較小但特點鮮明的星座計劃同樣在建設(shè)之中：

比如“銀河Galaxy”是由銀河航天運營的低軌寬帶通信衛(wèi)星星座，旨在建立一個覆蓋全球的天地融合5G通信網(wǎng)絡(luò)，以填補地面基站無法覆蓋的盲區(qū)。截至目前，已經(jīng)成功發(fā)射8顆在軌衛(wèi)星，計劃發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量1000顆；

吉利未來出行星座是由吉利汽車旗下商業(yè)航天企業(yè)時空道宇打造的規(guī)模達5676顆衛(wèi)星的低軌通信星座。已經(jīng)發(fā)射3個軌道面的30顆衛(wèi)星；

天啟星座，我國首個低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座，星座規(guī)劃38顆低軌小衛(wèi)星。

熱熱鬧鬧的卡位只是第一步，而這之后才是對每個星座爭奪者的真正考驗。

星座保衛(wèi)戰(zhàn)

時間緊，任務(wù)重

衛(wèi)星的軌道和頻譜并不是“長期飯票”。ITU為了防止無線電頻譜囤積，給衛(wèi)星申報提出了眾多限制性因素，要求申報者在規(guī)定時間內(nèi)完成衛(wèi)星發(fā)射工作，否則配額作廢。

按照要求，在接下來十幾年的時間里，中國至少要完成超過3萬顆衛(wèi)星的發(fā)射。中信證券研報認為，2024年將是中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年，2026年將迎來發(fā)射量爆發(fā)，全產(chǎn)業(yè)鏈均將受益。

但這種受益能夠?qū)崿F(xiàn)，要基于產(chǎn)能充沛這個先決條件。這個產(chǎn)能包含兩個大的方面。第一是衛(wèi)星制造的產(chǎn)能。第二是發(fā)射火箭的產(chǎn)能。否則時間緊，任務(wù)重，完成不了KPI，所有努力將付諸東流。

在衛(wèi)星制造產(chǎn)能上。根據(jù)媒體報道，近段時間以來，全國各地衛(wèi)星制造基地“各顯神通”，通過各種方式，大幅壓縮衛(wèi)星設(shè)計生產(chǎn)周期。與此同時，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。

但在時空道宇CEO、首席系統(tǒng)工程專家王洋看來，目前我國微小型衛(wèi)星年產(chǎn)能還有90%的缺口。

而且浙商證券研報估測，目前我國低軌通信衛(wèi)星的平均造價在3000萬元人民幣左右，相比馬斯克此前曾透露星鏈單顆衛(wèi)星成本約100萬美元差距明顯。

火箭發(fā)射產(chǎn)能上，同樣面臨著運力和成本等方面的制約。

運力方面，雖然國內(nèi)的商業(yè)運載火箭發(fā)射技術(shù)逐漸取得突破，但民營公司的運力明顯不夠。以今年上半年商業(yè)火箭發(fā)射頻次最多的星河動力為例，其谷神星一號火箭在近地軌道運力為400kg，SpaceX獵鷹九號火箭近地軌道運力卻高達22.8噸。

在最重要的火箭發(fā)射成本上。根據(jù)SpaceX官方網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)，“獵鷹9號”單次發(fā)射成本大約為每千克3000美元。按照馬斯克的設(shè)想，未來“星艦”投入使用后，每千克的發(fā)射成本將降至200美元。這遠遠低于目前中國民營火箭公司的發(fā)射成本。

正是發(fā)射成本的大幅度降低，讓SpaceX目前已經(jīng)實現(xiàn)了盈虧平衡。而這種優(yōu)勢的基礎(chǔ)，是SpaceX的火箭可重復使用技術(shù)。

值得祝賀的是，9月11日，國產(chǎn)的朱雀三號VTVL-1試驗箭，已經(jīng)圓滿完成十公里級垂直起降返回飛行試驗，成為國產(chǎn)火箭回收技術(shù)里程碑式的事件。

不過，在衛(wèi)星及發(fā)射成本大幅度降低之前，一些公司也選擇了小規(guī)模商業(yè)化。

比如時空道宇在龐大的吉利生態(tài)支持下，于2023年完成自研的衛(wèi)星通信技術(shù)率先在吉利車型上量產(chǎn)上車。

2023年，時空道宇與馬來西亞電信運營商Altel公司簽約，利用星座技術(shù)加速馬來西亞智慧港口、智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)；2024年，時空道宇完成星座首次海外商用部署測試，并與阿曼衛(wèi)星通信公司Azyan Telecom 達成戰(zhàn)略合作，雙方計劃在中東地區(qū)和非洲推動吉利未來出行星座商業(yè)化服務(wù)，推動手機直連衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)落地。

所以，未來有著物聯(lián)網(wǎng)載體的星座建設(shè)者，可能會成為商業(yè)化的先行者。不過這樣商業(yè)化的成本和收益幾何，目前尚沒有數(shù)據(jù)支持。