商業航天如何催熱太空新經濟?

當馬斯克的星艦、星鏈賺足航天愛好者的眼球時,中國的商業航天公司也悄然開啓逐夢太空的全新探索——今年,中國民營火箭相繼實現首次海上發射、首枚液氧甲烷火箭成功入軌等一系列新突破,衛星運營商、太空數據系統也均有新進展。

航天是衆所周知的高風險、高投入產業。與“國家隊”不同,更講究成本和盈利的商業航天公司在一次次成功與失敗中鍛造實力,也讓太空新經濟逐漸升溫。

民營火箭挫折中成長

幾天前,穀神星一號(遙十一)運載火箭飛行故障通過歸零評審。“歸零”是航天領域特有動作,即出現故障後便從第一步到最後一步逐一溯源,重新驗證,直到問題完全解決。

9月21日,這枚火箭在酒泉衛星發射中心點火升空,但沒多久姿態失穩,最終發射失利。這是穀神星一號的第10次發射。此前,該火箭創下中國民營火箭最長的連續成功發射紀錄。今年7月開始,更是每隔十幾天就發射一次,率先開啓民營火箭的高密度發射交付週期。

火箭公司相當於太空快遞公司,民營火箭公司想要存活下去,就需要接到更多訂單。2015年是中國商業航天元年,當時有一批商業航天公司成立,但此後幾年民營火箭接連發射失敗,行業瀰漫着悲觀情緒。

“2020年第一枚火箭只發射了1顆衛星,第二枚雖然發射了5顆,但其實還沒有滿載荷,直到第四枚,運力纔開始完全打滿。”研製穀神星一號的星河動力航天公司副總裁夏東坤告訴記者,隨着發射成功的次數不斷累積,市場才逐漸打消顧慮,爲中國民營火箭的高密度發射打下了基礎。

火箭的特殊性使其區別於可實現量產的商品。進入高密度發射週期前,火箭公司尚且可以用一年半載的時間精心打磨產品,讓每個環節都盡善盡美;但每十幾天一次的發射任務,對項目管理能力、計劃調度能力、組織管理能力、供應商生產能力等提出了更高要求。

與航天“國家隊”不同,商業航天更強調市場競爭和盈利。“火箭研發週期漫長,成本投入極高,只有不斷增加發射次數,才能逐漸回本。”夏東坤說。在第10次發射前,穀神星一號收到的客戶反饋顯示,已經初步拿下了十幾張發射訂單,明年發射任務預計將超過今年。

歸零評審通過,意味着穀神星一號朝復飛邁進了一步,有望儘快重返高密度交付。

▲10月24日,香港太空館舉行專題展覽“黑洞──信息的盡頭”新聞界預覽。(圖片來自中新社)

太空新經濟形態萌發

商業航天的快速發展,引發了人們對未來更多應用場景的探索,催生全新的太空經濟形態。

“5天后,您的空間站將會面臨來自某某方向的太空碎片碰撞。”科幻片中宇航員收到預警的場景,如今已經成爲現實。

開運集團營銷部經理李肇峰介紹,自1957年第一顆人造衛星發射以來,全球目前已經發射9000多顆人造衛星。而太空中可觀測到的衛星、隕石、碎片、火箭殘骸等一共有6萬多個,其中能對衛星、空間站等航天器造成威脅的10釐米以上的碎片就有2.6萬餘個。在逐漸擁擠的太空中,“塞車”和“撞車”風險逐漸成爲太空交通的巨大威脅。

“我們爲航天器打造了一套太空數據碰撞預警系統。”李肇峰說。該系統不僅可以提供實時碰撞預警服務,也可以提供未來3到7天的碰撞預警數據,預報距離誤差不超過5米。收到預警提示後,空間站或衛星的擁有者就可以提前進行姿態控制、改變軌道等操作,消除碰撞風險。

李肇峰透露,這套碰撞預警系統基於開運集團研製的全球太空目標監測網絡研發,建立了一套完全自主可控的實時太空數據庫,可提供太空態勢感知、碰撞預警、過境預報等服務,已經爲多家商業航天企業、科研院所、高校提供太空數據服務。

萬里蒼穹中星星點點的人造衛星,也爲衛星運營商創造了商機。航天科工旗下航天海鷹衛星運營事業部總經理助理鄭皆倞介紹,公司開展的業務猶如“衛星運營界的滴滴”,提供一站式衛星託管服務,目前已接入5家公司的18顆衛星。同時,他們還提供天空地一體化、通導遙一體化、測運控一體化技術的集成創新應用和按需定製的行業解決方案,已經在電網搶修、無人機清障、地面沉降監測等領域落地應用。目前,公司年營收超過1億元,並且保持每年20%至30%的增長速度。“串珠成鏈”仍待技術突破

在商業衛星領域,多國都在發力低軌互聯網星座計劃。其中,最知名的是SpaceX公司的“星鏈”,計劃在2024年之前完成1.2萬顆衛星的發射。在軌道資源有限的背景下,越來越多的星座計劃也對民營火箭和商業衛星提出了更緊迫的市場需求。

對標美國行星實驗室“鴿羣星座”,北京零重空間公司已經開始組建“靈鵲星座”。該公司董事長蘭利東說,已陸續發射12顆衛星,未來將組成160多顆衛星的混合組網星座。部署完成後,將形成覆蓋全球的高時間分辨率對地觀測能力,甚至可以10分鐘“拍攝”一次,可以更早地預警違法建設、偷排污水、自然災害等。

想要發射足夠多的衛星,勢必需要將發射成本降下來。其中,可重複回收的火箭仍是當前中國商業航天需要攻克的技術。在經歷一次失敗後,藍箭公司的朱雀二號今年7月成功發射,成爲全球首枚成功發射入軌的液氧甲烷火箭。這種火箭的發動機採用液體推進劑燃料作爲動力系統,擁有成本優勢,對於未來發展可重複使用的運載火箭而言,綜合性能較優。夏東坤也介紹,星河動力研發的液體火箭也正按照明年年中首發的目標向前推進。

“我國目前的衛星資源還不夠豐富。”鄭皆倞說,公司目前正在研發星間鏈技術,並將在明年發射兩顆用於星間鏈技術驗證的實驗衛星。藉助星間鏈技術,散落在太空中的衛星等航天器之間如同有了智能化路由器,可以進行相互間高效的信息傳輸,實現“串珠成鏈”,彌補衛星資源不夠豐富的短板。

中關村領創商業航天產業發展聯盟秘書長龍開聰認爲,目前我國發展商業航天領域的政策障礙已經基本消除,但審批效率還有待提高。探索有利於商業航天發展的機制,推動監管政策與制度的實施落地,清除民營企業深度參與商業航天的政策障礙,簡化適合商業航天的審批流程,將有助於提升我國商業航天企業的創新效率。

當前,從國際範圍來看,亞軌道範圍內的“太空旅遊”已初步實現商業化,太空製造、太空農業、太空採礦、太空醫療等應用也正逐漸成爲人類航天技術應用的探索方向。龍開聰認爲,我國商業航天更多創新的應用場景還有待開闢,需形成類似移動互聯網、物聯網領域那樣的“殺手級應用”,進一步促進商業航天市場的高速發展。(完)(原標題:商業航天催熱太空新經濟)

記者/曹政 孫奇茹