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中国民营火箭、卫星运营商接连取得新突破 商业航天催热太空新经济

时间:2023-11-01 12:13人气:来源: 北京日报

当马斯克的星舰、星链赚足航天爱好者的眼球时,中国的商业航天公司也悄然开启逐梦太空的全新探索——今年,中国民营火箭相继实现首次海上发射、首枚液氧甲烷火箭成功入轨等一系列新突破,卫星运营商、太空数据系统也均有新进展。

航天是众所周知的高风险、高投入产业。与“国家队”不同,更讲究成本和盈利的商业航天公司在一次次成功与失败中锻造实力,也让太空新经济逐渐升温。

民营火箭挫折中成长

几天前,谷神星一号(遥十一)运载火箭飞行故障通过归零评审。“归零”是航天领域特有动作,即出现故障后便从第一步到最后一步逐一溯源,重新验证,直到问题完全解决。

9月21日,这枚火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,但没多久姿态失稳,最终发射失利。这是谷神星一号的第10次发射。此前,该火箭创下中国民营火箭最长的连续成功发射纪录。今年7月开始,更是每隔十几天就发射一次,率先开启民营火箭的高密度发射交付周期。

火箭公司相当于太空快递公司,民营火箭公司想要存活下去,就需要接到更多订单。2015年是中国商业航天元年,当时有一批商业航天公司成立,但此后几年民营火箭接连发射失败,行业弥漫着悲观情绪。

“2020年第一枚火箭只发射了1颗卫星,第二枚虽然发射了5颗,但其实还没有满载荷,直到第四枚,运力才开始完全打满。”研制谷神星一号的星河动力航天公司副总裁夏东坤告诉记者,随着发射成功的次数不断累积,市场才逐渐打消顾虑,为中国民营火箭的高密度发射打下了基础。

火箭的特殊性使其区别于可实现量产的商品。进入高密度发射周期前,火箭公司尚且可以用一年半载的时间精心打磨产品,让每个环节都尽善尽美;但每十几天一次的发射任务,对项目管理能力、计划调度能力、组织管理能力、供应商生产能力等提出了更高要求。

与航天“国家队”不同,商业航天更强调市场竞争和盈利。“火箭研发周期漫长,成本投入极高,只有不断增加发射次数,才能逐渐回本。”夏东坤说。在第10次发射前,谷神星一号收到的客户反馈显示,已经初步拿下了十几张发射订单,明年发射任务预计将超过今年。

归零评审通过,意味着谷神星一号朝复飞迈进了一步,有望尽快重返高密度交付。

太空新经济形态萌发

商业航天的快速发展,引发了人们对未来更多应用场景的探索,催生全新的太空经济形态。

“5天后,您的空间站将会面临来自某某方向的太空碎片碰撞。”科幻片中宇航员收到预警的场景,如今已经成为现实。

开运集团营销部经理李肇峰介绍,自1957年第一颗人造卫星发射以来,全球目前已经发射9000多颗人造卫星。而太空中可观测到的卫星、陨石、碎片、火箭残骸等一共有6万多个,其中能对卫星、空间站等航天器造成威胁的10厘米以上的碎片就有2.6万余个。在逐渐拥挤的太空中,“塞车”和“撞车”风险逐渐成为太空交通的巨大威胁。

“我们为航天器打造了一套太空数据碰撞预警系统。”李肇峰说。该系统不仅可以提供实时碰撞预警服务,也可以提供未来3到7天的碰撞预警数据,预报距离误差不超过5米。收到预警提示后,空间站或卫星的拥有者就可以提前进行姿态控制、改变轨道等操作,消除碰撞风险。

李肇峰透露,这套碰撞预警系统基于开运集团研制的全球太空目标监测网络研发,建立了一套完全自主可控的实时太空数据库,可提供太空态势感知、碰撞预警、过境预报等服务,已经为多家商业航天企业、科研院所、高校提供太空数据服务。

万里苍穹中星星点点的人造卫星,也为卫星运营商创造了商机。航天科工旗下航天海鹰卫星运营事业部总经理助理郑皆倞介绍,公司开展的业务犹如“卫星运营界的滴滴”,提供一站式卫星托管服务,目前已接入5家公司的18颗卫星。同时,他们还提供天空地一体化、通导遥一体化、测运控一体化技术的集成创新应用和按需定制的行业解决方案,已经在电网抢修、无人机清障、地面沉降监测等领域落地应用。目前,公司年营收超过1亿元,并且保持每年20%至30%的增长速度。“串珠成链”仍待技术突破

在商业卫星领域,多国都在发力低轨互联网星座计划。其中,最知名的是SpaceX公司的“星链”,计划在2024年之前完成1.2万颗卫星的发射。在轨道资源有限的背景下,越来越多的星座计划也对民营火箭和商业卫星提出了更紧迫的市场需求。

对标美国行星实验室“鸽群星座”,北京零重空间公司已经开始组建“灵鹊星座”。该公司董事长兰利东说,已陆续发射12颗卫星,未来将组成160多颗卫星的混合组网星座。部署完成后,将形成覆盖全球的高时间分辨率对地观测能力,甚至可以10分钟“拍摄”一次,可以更早地预警违法建设、偷排污水、自然灾害等。

想要发射足够多的卫星,势必需要将发射成本降下来。其中,可重复回收的火箭仍是当前中国商业航天需要攻克的技术。在经历一次失败后,蓝箭公司的朱雀二号今年7月成功发射,成为全球首枚成功发射入轨的液氧甲烷火箭。这种火箭的发动机采用液体推进剂燃料作为动力系统,拥有成本优势,对于未来发展可重复使用的运载火箭而言,综合性能较优。夏东坤也介绍,星河动力研发的液体火箭也正按照明年年中首发的目标向前推进。

“我国目前的卫星资源还不够丰富。”郑皆倞说,公司目前正在研发星间链技术,并将在明年发射两颗用于星间链技术验证的实验卫星。借助星间链技术,散落在太空中的卫星等航天器之间如同有了智能化路由器,可以进行相互间高效的信息传输,实现“串珠成链”,弥补卫星资源不够丰富的短板。

中关村领创商业航天产业发展联盟秘书长龙开聪认为,目前我国发展商业航天领域的政策障碍已经基本消除,但审批效率还有待提高。探索有利于商业航天发展的机制,推动监管政策与制度的实施落地,清除民营企业深度参与商业航天的政策障碍,简化适合商业航天的审批流程,将有助于提升我国商业航天企业的创新效率。

当前,从国际范围来看,亚轨道范围内的“太空旅游”已初步实现商业化,太空制造、太空农业、太空采矿、太空医疗等应用也正逐渐成为人类航天技术应用的探索方向。龙开聪认为,我国商业航天更多创新的应用场景还有待开辟,需形成类似移动互联网、物联网领域那样的“杀手级应用”,进一步促进商业航天市场的高速发展。

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