我国商业卫星寻求更大“推力”
作者:中国科学报-郑金武 时间:2020-06-11

近日,哔哩哔哩网站(简称B站)发布消息称,将于今年6月下旬发射一颗名为“哔哩哔哩视频卫星”的遥感卫星,其所获遥感视频、图片数据将用于B站科普视频。

B站发射卫星,是近年来我国商业航天发展热潮的一个缩影。从火箭研制、发射,到卫星运维、服务,至少有数十家商业航天企业在探索中前行。“中国商业航天起步较晚,但发展势头迅猛。”这是哈尔滨工业大学航天学院教授、银河航天合伙人张世杰等专家的共识。

以商业卫星为例,国内的银河航天、千乘探索、九天微星等企业,都已发射了相关卫星。结合当下应用热点,实现跨界融合发展,是国内商业卫星发展的特色。但商业航天法律体系不完善、产业上下游配套不强、商业航天人才不足等是我国商业航天发展中需要破除的难题。

卫星应用向民用消费级扩展

近年来,随着国家政策的逐步开放,万亿级规模的商业航天市场吸引了众多创新者和投资者,火箭、卫星等成为创新创业的新领地。

“商业卫星的突破口是遥感。而目前遥感已具备非常成熟的商业模式,传统遥感应用前景广阔。”2019年8月,千乘探索公司首颗卫星“千乘一号01星”发射成功,卫星具备遥感通信双功能。千乘探索公司CEO苗建全向《中国科学报》表示,千乘探索要造“业务卫星”,长期在轨为用户提供遥感数据服务。

在张世杰看来,卫星的应用需求正在向民用消费级需求扩展。“比如,疫情期间,卫星遥感‘热图’可显示复工复产情况,为新闻采写提供服务,读者也可以通过卫星图片直观了解相关情况。”

此外,低轨宽带通信卫星的发展也正在解决越来越多人的上网难题。张世杰说:“未来随着卫星的部署,不仅偏远山区孩子上网难的问题或将得到彻底解决,在飞机、高铁、游轮上顺畅观看视频直播也将成为现实。”

张世杰表示,近年来,以高频段、多波束和频率复用为技术特征的高通量卫星技术日渐成熟,将卫星通信速率提升了十倍以上,服务成本大幅下降,为传统卫星通信领域带来变革。尤其是近地宽带通信星座具有全覆盖、带宽大、时延小、成本低等优势,逐步成为解决全球网络覆盖的新工具。

目前,中国“虹云”工程与“鸿雁”星座、美国SpaceX的“星链”计划与亚马逊的“凯珀”项目等航天任务相继推出,成为当前卫星通信商业化的核心方向。

跨界融合成商业卫星新趋势

数据显示,全球有网民43.88亿人,约占全球人口总数的57%,全球仍有近40亿人未接入互联网。

张世杰告诉《中国科学报》,由于卫星通信覆盖范围广、部署快,不受地面环境影响,在全球未联网地区具有不可取代性,以低轨宽带通信卫星为代表的“卫星互联网”的建设,将承担另外40亿人上网的重任。

从空客、波音等航空巨头涉足卫星制造,到摩托罗拉建造“铱星”星座,“跨界玩航天”的现象并不罕见。近年来,更多的行业巨头迈入商业航天领域,其中互联网跨界航天最具典型性,亚马逊、脸书、谷歌等互联网企业都正在推出或研究低轨宽带通信卫星。2019年,亚马逊发布“凯珀”项目,计划发射3236颗宽带通信卫星至近地轨道,为世界各地提供快速且低延迟的互联网接入服务。

“互联网跨界航天的背后是地面网络已经无法覆盖另外的40亿用户,这种跨界将直接解决用户问题,进一步推动航天商业化的发展。”张世杰说。

通过地面先进制造为航天制造赋能也是一个新趋势,比如“造车狂人”马斯克的太空布局,其旗下的“星链”计划已经进入快速部署阶段。

“通过多途径公开信息可以推断,‘星链’卫星充分借鉴了特斯拉汽车的底盘构型、产业链和制造产线,有效提升了卫星产线的产量。”张世杰说,“借助先进的汽车制造生产线赋能卫星生产线,无疑将缩减组网时间,加速低轨卫星互联网部署与商业化进程。”

在“互联网+航天”跨界融合方面,银河航天公司于2020年1月发射了自己的低轨宽带通信卫星。仅隔一个月,该卫星就完成通信能力测试。

而目前已拥有8颗卫星的九天微星公司,则计划在未来3年内发射72颗卫星,构建属于自己的低轨物联网星座。“商业航天,不仅在技术上要做好,更重要的是能够产生价值,让整个链条运转起来,产生收益。”九天微星公司CEO谢涛说。

商业航天发展仍待破题

商业航天发展有赖于政策的开放和完善。2016年国务院印发了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,发表了《2016中国的航天》白皮书,相继提出了“鼓励引导民间资本参与航天科研生产,大力发展商业航天和卫星商业化应用,完善政府购买航天产品与服务机制”等,为包括商业卫星在内的商业航天带来了机遇。

在这方面,美国走在最前列。“美国的航天就是以商业化为主。”千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼介绍,美国通过完善的法律政策体系,大力扶持私营企业进入航天领域,推动了美国商业航天的快速发展。

张世杰也表示,在商业航天发展中,美国出台众多法案,要求简化商业航天活动审批流程、简化小型卫星监管流程;通过公私合作的形式,对航天企业进行订单采购,极大促进了民营航天企业的发展。“希望未来随着政策的进一步开放,能够加速我国商业航天发展。”

此外,美国航天70多年的发展,不但形成了完备的商业航天产业链,还拥有了发展商业航天的人才技术储备。而这是目前我国商业航天发展的瓶颈。

航天专家蔡军接受《中国科学报》采访时表示,中国商业航天领域有年轻精干的团队,既继承了航天国家队的传统,又富有创新精神,在设计、开发等方面并不弱于国外。但进入商业航天领域的人才总体不足。

苗建全在创立千乘探索公司前,是某航天型号首飞时的01指挥,体制内工作9年后离职。“航天科研人员离职创业,渠道是通畅的。但在人才流出过程中,仍有许多细节需要完善。”

相对来说,目前国内商业卫星成本仍然较高,且上下游产业链配套方面存在不足。长期历史形成的体制性原因,使我国商业卫星的产品配套只能依靠国有航天企业,但面对市场时,国有航天企业动力不足。

“目前国内商业航天发展迅速,但缺乏试验装置和测控资源,要促进国家单位资源向商业航天开放,同时要建立公平竞争的市场环境,积极鼓励商业航天发展。”蔡军说,商业航天发展给航天全产业链都带来了机遇,要引导传统航天产业向市场转化,让封闭的航天资源向市场开放,将分散的航天应用集成到规模市场。



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