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“技术+模式”激发商业航天发展红利

来源:经济参考报2019-07-17 09:59

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  不久前,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院研制的长征十一号海射运载火箭在我国黄海海域成功发射,将七颗国产卫星送入预定轨道,这是我国首次在海上进行固体运载火箭发射试验。而在美国,太空探索技术公司(SpaceX)也用一枚“猎鹰9”火箭将首批60颗“星链(Starlink)”卫星送入太空。

  航天新风海上来。当前,中国商业航天发展前景几何?存在的机遇与挑战又有哪些?业内人士指出,随着长征十一号火箭海上发射的成功,“技术+模式”的创新将进一步激发商业航天发展的红利,最终拉动整个航天经济的进步。

  “虹云”“鸿雁”齐登场:中国版“星链”计划应者云集

  当前,我国两大航天“国家队”——中国航天科技集团和中国航天科工集团都提出了自己的低轨小卫星星座计划。

  不论是航天科技集团的“鸿雁”星座、还是航天科工集团的“虹云”工程……中国版的太空低轨小卫星星座计划应者云集。

  “虹云”工程计划共发射156颗卫星,通过组网卫星在轨运行,它们将在距离地面1000公里的轨道上“手拉手”组网运行,基本实现覆盖全球的宽带互联网接入。

  按照规划,整个“虹云”工程分为三个阶段:第一阶段,2018年底发射首星;第二阶段,“十三五”末发射4颗业务试验星;第三阶段,到“十四五”中期完成天地融合系统建设,具备全面运营条件。

  “鸿雁”星座一期则预计在2022年建成并投入运营,系统由60颗核心骨干卫星组成,主要实现全球移动通信、物联网、导航增强等功能;二期预计2025年完成建设,系统由数百颗宽带通信卫星组成,可实现全球任意地点的互联网接入。

  “鸿雁”星座系统建设完成后将具备全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时全球双向通信能力,为海洋、南北极、偏远乡村、山区等地的用户提供通信保障,在确保网络信息安全的基础上,实现“沟通连接万物、全球永不失联”。

  “未来,鸿雁星座将面向全球商业市场,解决行业市场、消费者市场中的痛点。同时,作为我国在轨道空间资源战略中的先锋队、开拓者,承担国家使命,捍卫空间安全和空间主权。”中国工程院院士、航天科技集团五院总工程师周志成说。

  面对大众最关心的个人应用问题,东方红卫星移动通信有限公司总经理谢云表示,“鸿雁”星座实现全球覆盖后,个人智能手机将直接进入卫星应用领域,支持用户从地面网络切换到卫星网络,用户终端不变、体验不变。

  两期系统建成后,数百个“小鸿雁”可填补地球表面的通信空白,构建我国自主“海、陆、空、天”一体的卫星移动通信与空间互联网接入系统。

  部署这么多小卫星护送卫星的火箭如何上天?

  “火箭是连接人类与太空的天梯,火箭的运载能力有多大、航天的舞台就有多大。”中国工程院院士、长三甲系列运载火箭首任总设计师龙乐豪指出,按照现有的发射场资源和运载火箭的发射入轨能力,如此庞大的卫星星座计划对于运载火箭的生产和制造将是巨大的考验,必须发展低成本、高可靠,运载能力强、生产研制周期短、发射响应迅速的火箭型号。

  作为我国“商业航天国家队”的代表——中国长征火箭有限公司近期正紧锣密鼓地筹备其首枚商业航天型号火箭“捷龙一号”的发射首飞。

  中国长征火箭有限公司总裁唐亚刚表示,商业航天应面向社会资本,利用社会资源,打破传统计划体制和配套机制,通过技术创新与模式创新“双轮驱动”,进一步提升我国火箭发射服务的品质、降低进入空间的成本。

  唐亚刚认为,不同于美国的大资本运营模式,中国的商业航天在未来相当长的一段时间内还会以国家队为主,同时刺激和带动民营航天力量携手进步。

  航天发展,动力先行。民营航天企业作为中国航天力量的“小鲜肉”,也在发挥生力军作用。前不久,蓝箭航天研制的国内首台80吨液氧甲烷发动机——“天鹊”(TQ-12)试车成功。这是继美国SpaceX和蓝色起源公司之后,全球第三个研发出百吨级液氧甲烷火箭发动机的技术团队。

  “采用液氧甲烷作为燃料的火箭发动机更加环保、经济,产品成本可以降低50%,生产装配时间能缩短70%,在提升发动机性能及可靠性的同时减少了积碳的产生,对可重复使用航天飞行器和深空探测等项目具有十分深远的意义。”蓝箭航天CEO张昌武说。

  商业航天的变革之路:让造火箭像造汽车一样

  “如何以更加开放、融合的模式提升我们发射的能力是商业航天发射产业化、规模化发展的关键。”唐亚刚坦言,目前我国每次执行发射任务的费用价格不菲,对不少企业来说是一个不小的负担。

  一些业内人士分析指出,我国现有的酒泉、西昌、太原、文昌四大发射场,发射工位数量和执行任务的能力十分有限,尚无法满足巨大的发射需求。此次长征十一号运载火箭成功在海上发射,便为我国发射场区位选择打开了“新大陆”,为中国角逐国际商业航天市场注入了新动力。

  长征十一号副总指挥金鑫表示,未来10年国内商业小卫星发射需求约1700颗,国外商业小卫星发射需求约6200颗,且不同倾角卫星并存。

  “运载火箭海上发射,既能降低发射成本、提高运载能力,还可有效解决火箭航区和残骸落区安全性问题,避免大规模人员疏散,提供更广阔的区域、更低的纬度给海上发射进行选择。”金鑫说。

  此外,长征十一号运载火箭海上发射任务也是一次典型的商业航天发射任务,除发射环境首次来到海上外,这枚长征火箭还有了专属于自己的别名——CZ-11WEY号。这代表着中国航天的商业合作模式,“推开了一扇窗”。

  WEY是来自国内自主汽车厂商长城汽车旗下的豪华SUV品牌。记者了解到,中国航天与国内企业开展商业合作不乏先例,但此次企业获得冠名权,开创了中国航天与企业品牌联合命名火箭的先河。

  “中国航天经过几代人的努力,取得了两弹一星、载人航天、月球探测等举世瞩目的成就。中国自主品牌汽车,则经历由弱到强,从借鉴模仿到正向研发,市场份额逐步提升。”长城汽车副总裁、WEY品牌营销总经理柳燕表示,两者有着同根同源的志向,有着相同的自主创新、拼搏向上的精神,对品质均有着极致追求,这都成为合作的结合点。

  “此次合作只是序曲,汽车工业成熟的量产经验和技术体系,对商业航天而言很有借鉴意义。”柳燕表示,双方将共同打造“联合技术创新中心”,在质量体系与试验、自动驾驶技术、创新材料应用与氢能源技术研发等核心技术领域进行全面合作。双方共创共融的成果,有望应用到自主品牌汽车上,让公众触手可及。

  北京航空航天大学等高校的一些学者分析认为,以“星链”为代表的商业航天卫星星座互联网计划,其动因之一,就是希望通过大规模批产卫星和火箭,颠覆以往航天领域部分元器件单一化、定制化的生产模式,通过量产和批产使商业航天的卫星研制成本、火箭生产发射成本大幅降低,使商业航天活动将不再价格不菲,进一步拉动航天经济的消费需求。未来,也许造卫星火箭就会像造飞机汽车一样。(记者胡喆 董瑞丰 萧海川)

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