廣東探路商業航天:火箭製造、星座建設與海上發射
商業航天被視作新增長引擎中的一個。繼北京、上海、重慶等地發佈相應規劃後,廣東也在探路。
11月20日,廣東省商業航天產業促進會(簡稱促進會)在廣州揭牌,這是廣東省唯一的省級商業航天產業社會團體組織。
促進會會長單位爲廣州中科宇航探索技術有限公司,常務副會長單位爲深圳航天東方紅衛星有限公司,副會長單位包括廣東省南方航天港科技有限公司、珠海航宇微科技股份有限公司、深圳市魔方衛星科技有限公司、惠州市海龍新材料科技有限公司、廣東省天垣科技有限公司、廣東拓思軟件科學園有限公司等。
中科宇航董事長兼總裁楊毅強擔任創會會長。他接受界面新聞等媒體採訪時表示,促進會的定位有兩方面,一要發揮聚集效應,將大灣區的航天應用、服務和基礎產業聚集起來,進行產業鏈融合、重大項目孵化。二是承擔爲政府獻言獻策的角色。
一個月前,《廣東省推動商業航天高質量發展行動方案(2024—2028年)》(簡稱《方案》)印發。該方案爲廣東省首個系統性支持商業航天發展的專項方案,提出廣東到2026年商業航天及關聯產業規模達到3000億元的目標。
在航天航空賽道,廣東一度是一張白紙。由於大飛機、火箭、發動機等重工業集中於北方和西部城市,比起北京、陝西等地,東南沿海並無先發優勢。
隨着專項方案的出臺,以及半官方行業組織的成立,廣東有意走出一條差異化的商業航天路徑。
航天界的南下
航天企業和從業者的“南下”,近些年來成爲一個趨勢。
深圳東方紅總經理李潞東就是一個例子,他在幾年前從北京來到深圳。深圳東方紅隸屬航天科技集團五院,後者主要負責飛機、飛船、北斗、深空探測等項目。
“當時佈局深圳,主要想看如何利用這邊的創新能力。”李潞東提到,對比其他四個總體單位,“我們屬於差異化發展。”目前,深圳東方紅具有年產30-50顆微小衛星的批產能力。
中科宇航則在2022年從北京遷至廣州,並在廣州佈局了最大年產30發固體運載火箭的產業化基地。中科宇航“力箭一號”運載火箭成功發射5次,共將57顆衛星精準送入預定軌道。
在業內,廣東曾佔不上一席之地——傳統的航天企業一般坐落於北方的重工業城市,酒泉是發射工位和技術廠房的聚集地,山東、陝西是試車臺和試驗中心的分佈地。
但商業航天與傳統航天是兩種模式。“商業航天的特點是市場加資本的雙輪驅動,以盈利爲目的,所以對商業模式、場景具有很高的敏感性。”李潞東指出。擁有開放程度更高的市場環境和營商環境,廣東具備商業航天落地的基因。
產業鏈的閉合是更具吸引力的因素。廣東省商業航天產業促進會副會長、南方航天港董事長靳海澄告訴界面新聞,航天航空企業之所以願意落地廣州,“因爲在幾十公里範圍內就能完成衛星、甚至很多地面應用系統設備零部件的配套,而且成本非常低。”
要求快速配套、完善的產業鏈,是商業航天先天所決定——基於市場機制運行,且要求盈利,企業想方設法控制成本。李潞東提到,生產方面,要採用工業化、大批量來降低成本,保持質量一致性,在試錯中快速迭代技術。
“我們早期在深圳佈局時提出一個方案,就是在公司方圓10公里之內,爭取把產業配套找齊。現在這個目標基本實現了。”李潞東說。
規模龐大的電子信息和基礎工業製造實力爲廣東探路商業航天提供了先天優勢。機械製造、互聯網、通信、電子信息、新能源汽車等大批產生產能力,也有助於降低成本。
李潞東表示,從衛星製造角度而言,基於工業貨架產品以及汽車電子等供應鏈體系,可以滿足中低軌5到10年壽命衛星的需要。這也是馬斯克星鏈的生產邏輯,大量特斯拉汽車部組件可以應用在衛星和火箭上。
而在需求端,廣闊的應用市場是另一個優勢。廣東擁有佔全國四成的年產手機、佔全國1/6的年產汽車,和佔全國95%的年產無人機。無論是衛星直連手機、互聯網汽車還是低空飛行,都有望形成萬億級的市場空間。
發展商業航天離不開廣東對原有產業的考量。一方面,商業航天爲新興產業提供了支撐,如無人機的旅遊、送貨、應急搶險、救災監測,地面的無人駕駛和物聯網,要求路線的精準規劃、高精度導航和連續通信能力,這些要靠航天技術提供。另一方面,這是牽引傳統產業升級的手段。隨着電子信息、互聯網等領域飽和,市場需要新的增長點和應用空間。
星座建設形成差異化
“兩頭強中間弱”,楊毅強向界面新聞指出廣東商業航天的特點,即應用端和設備端較完備,前者有騰訊、中興、華爲、廣汽等企業,後者包括生產衛星、火箭、單機部組件的能力,但是中間偏弱,缺少運營商、星座,比如導航、遙感、氣象探測。
衛星運營環節又分爲衛星通信、衛星導航、衛星遙感和氣象探測,目前廣東只有亞太星通和赤灣通信兩家通信企業,其他三個板塊仍是一張白紙。
“相比北京、上海的佈局,廣東的星座應有所區別,第一要差異化,第二要國際化,因爲我們有毗鄰港澳、面向全球的優勢。”楊毅強表示,促進會也會通過“以項目做產業”的形式推動星座建設,牽引衛星載荷應用等企業。
《方案》提出,推動低軌星座建設;謀劃大灣區通導遙一體化低軌星座建設和運營,整合“珠海”“大灣智通”“天琴”等星座資源;擴大重點行業應用規模,依託商業化運營星座。
省級相關負責人介紹《方案》指出,方案主要有三個亮點,第一是要超前的建設基礎設施,第二個是要突出需求遷移,通過拓展市場應用場景,牽引星座建設,帶動星座研製和火箭發射,促進商業航空產業全鏈條的發展,第三要聚焦重點領域關鍵部位。
廣東在這方面已有相應成果:“天琴一號”技術試驗衛星項目己成功實施,實現了對月球上全部5個合作目標的高精度測距,使我國成爲國際上第三個完成該試驗的國家。佛山季華實驗室設計研製全球首顆100公斤0.5米分辨率光學成像衛星,實現同等功能下體積最小化的突破。
廣州目前則在打造城市衛星“五羊星座”。國際宇航科學院院士、廣州大學教授顧行發告訴界面新聞,這是聚焦南北緯25度地帶的衛星組網,低傾角、低軌控制姿態,“能夠通訊、遙感一體化,進行實時的觀測、傳輸和應用。”該星座可用於低空經濟發展。
基於豐富的應用場景,廣東是遙感數據採購量最大的一個省份,但也面臨高頻次、高性價比的數據不易獲得的挑戰。構建大批量的星座,有利於提供精度更高、時效性更好的遙感數據,並促進採購模式從裝備採購向服務採購轉變,擴大采購需求。
值得指出,低軌大規模星座建設對衛星及其組件在產品交付週期、成本控制致性控制、產線產能等方面提出了更高的要求。據不完全統計,國內微小衛星年產需求約5000顆,而當前整星產能僅不到500顆,配套單機產品產能也無法匹配需求。同時,傳統航天的科研生產模式也無法滿足大批量生產帶來的質量管控、產能產速需求,建立適應批量化生產的商業供應鏈體系成爲剛需。
李潞東認爲,供給側需依託工業技術和產品、參照工業生產模式,建立批量化生產的商業航天整星、部組件的供應鏈體系,大幅提高生產效率及質量,才能滿足需求側的迫切需求。
“廣東本身在汽車製造、其他大規模電子產品製造方面有很好的基礎能力和經驗,可以考慮企業出技術、地方出政策,用代工的模式把供應鏈體系和產線建立起來,支持後端也就是衛星整星批產製造的應用。”李潞東提到。
建設海上發射場
根據規劃,廣東將打造以廣州、深圳爲核心,珠海、陽江等地爲支點,全省協同發展的商業航天產業空間佈局。
廣州、深圳、珠海等珠三角城市以生產製造見長,而非珠三角地區則承擔發射的角色。
《方案》指出,爭取國家支持在陽江建設集衛星火箭總裝、發射指揮控制於一體的衛星發射母港和海上發射基地,加快形成陸海發射能力。
楊毅強提到,事實上,在上世紀80年代文昌發射場還沒建之前,陽江曾經是國家運載火箭發射的首選方案,但由於海南建設等因素,發射場最終選在了文昌。
“所以陽江作爲發射場不是首次提出。現在促進會也在組織國內頂尖專家論證,它作爲發射場的可行性。”楊毅強說。
他指出,未來發射會以海上爲主,或者沿海爲主,而陽江最大的優勢在於區位,陽江海域可以滿足太陽同步軌道發射的需求,對軌道的適應性是最全的,“航區下面沒有重要的目標,例如重要的國家或者是軍事地區。”
其次,陽江氣候環境相對較好,工業水平較高,地形以丘陵爲主,從安全角度考慮有比較好的視野。
加上陽江地處沿海,火箭海上運輸成本低。在發射點附近擁有生產總港基地是必然趨勢,力箭一號在廣州南沙港生產,便於就近運輸發射。
“如果國家同意建陽江發射場,我們還希望把它做成一個實驗性的發射場,不僅滿足發射需求,還能驗證最新的發射技術,比如電子推射、‘筷子夾’。”楊毅強指。
目前,陽江附近海域已成功發射3次運載火箭。上述省級負責人提到,海上發射運載火箭需要高質量的無線電通信,已成立保障工作組,圍繞陽江海域火箭發射開展了無線電頻率協調,制定最優無線電頻率使用保障方案。