不久前，由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的長征十一號海射運(yùn)載火箭在我國黃海海域成功發(fā)射，將七顆國產(chǎn)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，這是我國首次在海上進(jìn)行固體運(yùn)載火箭發(fā)射試驗(yàn)。而在美國，太空探索技術(shù)公司（SpaceX）也用一枚“獵鷹9”火箭將首批60顆“星鏈（Starlink）”衛(wèi)星送入太空。
航天新風(fēng)海上來。當(dāng)前，中國商業(yè)航天發(fā)展前景幾何？存在的機(jī)遇與挑戰(zhàn)又有哪些？業(yè)內(nèi)人士指出，隨著長征十一號火箭海上發(fā)射的成功，“技術(shù)+模式”的創(chuàng)新將進(jìn)一步激發(fā)商業(yè)航天發(fā)展的紅利，最終拉動(dòng)整個(gè)航天經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
“虹云”“鴻雁”齊登場：中國版“星鏈”計(jì)劃應(yīng)者云集
當(dāng)前，我國兩大航天“國家隊(duì)”——中國航天科技集團(tuán)和中國航天科工集團(tuán)都提出了自己的低軌小衛(wèi)星星座計(jì)劃。
不論是航天科技集團(tuán)的“鴻雁”星座、還是航天科工集團(tuán)的“虹云”工程……中國版的太空低軌小衛(wèi)星星座計(jì)劃應(yīng)者云集。
“虹云”工程計(jì)劃共發(fā)射156顆衛(wèi)星，通過組網(wǎng)衛(wèi)星在軌運(yùn)行，它們將在距離地面1000公里的軌道上“手拉手”組網(wǎng)運(yùn)行，基本實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。
按照規(guī)劃，整個(gè)“虹云”工程分為三個(gè)階段：第一階段，2018年底發(fā)射首星；第二階段，“十三五”末發(fā)射4顆業(yè)務(wù)試驗(yàn)星；第三階段，到“十四五”中期完成天地融合系統(tǒng)建設(shè)，具備全面運(yùn)營條件。
“鴻雁”星座一期則預(yù)計(jì)在2022年建成并投入運(yùn)營，系統(tǒng)由60顆核心骨干衛(wèi)星組成，主要實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航增強(qiáng)等功能；二期預(yù)計(jì)2025年完成建設(shè)，系統(tǒng)由數(shù)百顆寬帶通信衛(wèi)星組成，可實(shí)現(xiàn)全球任意地點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)接入。
“鴻雁”星座系統(tǒng)建設(shè)完成后將具備全天候、全時(shí)段及在復(fù)雜地形條件下的實(shí)時(shí)全球雙向通信能力，為海洋、南北極、偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村、山區(qū)等地的用戶提供通信保障，在確保網(wǎng)絡(luò)信息安全的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“溝通連接萬物、全球永不失聯(lián)”。
“未來，鴻雁星座將面向全球商業(yè)市場，解決行業(yè)市場、消費(fèi)者市場中的痛點(diǎn)。同時(shí)，作為我國在軌道空間資源戰(zhàn)略中的先鋒隊(duì)、開拓者，承擔(dān)國家使命，捍衛(wèi)空間安全和空間主權(quán)。”中國工程院院士、航天科技集團(tuán)五院總工程師周志成說。
面對大眾最關(guān)心的個(gè)人應(yīng)用問題，東方紅衛(wèi)星移動(dòng)通信有限公司總經(jīng)理謝云表示，“鴻雁”星座實(shí)現(xiàn)全球覆蓋后，個(gè)人智能手機(jī)將直接進(jìn)入衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域，支持用戶從地面網(wǎng)絡(luò)切換到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，用戶終端不變、體驗(yàn)不變。
兩期系統(tǒng)建成后，數(shù)百個(gè)“小鴻雁”可填補(bǔ)地球表面的通信空白，構(gòu)建我國自主“海、陸、空、天”一體的衛(wèi)星移動(dòng)通信與空間互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)。
部署這么多小衛(wèi)星護(hù)送衛(wèi)星的火箭如何上天？
“火箭是連接人類與太空的天梯，火箭的運(yùn)載能力有多大、航天的舞臺(tái)就有多大。”中國工程院院士、長三甲系列運(yùn)載火箭首任總設(shè)計(jì)師龍樂豪指出，按照現(xiàn)有的發(fā)射場資源和運(yùn)載火箭的發(fā)射入軌能力，如此龐大的衛(wèi)星星座計(jì)劃對于運(yùn)載火箭的生產(chǎn)和制造將是巨大的考驗(yàn)，必須發(fā)展低成本、高可靠，運(yùn)載能力強(qiáng)、生產(chǎn)研制周期短、發(fā)射響應(yīng)迅速的火箭型號。
作為我國“商業(yè)航天國家隊(duì)”的代表——中國長征火箭有限公司近期正緊鑼密鼓地籌備其首枚商業(yè)航天型號火箭“捷龍一號”的發(fā)射首飛。
中國長征火箭有限公司總裁唐亞剛表示，商業(yè)航天應(yīng)面向社會(huì)資本，利用社會(huì)資源，打破傳統(tǒng)計(jì)劃體制和配套機(jī)制，通過技術(shù)創(chuàng)新與模式創(chuàng)新“雙輪驅(qū)動(dòng)”，進(jìn)一步提升我國火箭發(fā)射服務(wù)的品質(zhì)、降低進(jìn)入空間的成本。
唐亞剛認(rèn)為，不同于美國的大資本運(yùn)營模式，中國的商業(yè)航天在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)以國家隊(duì)為主，同時(shí)刺激和帶動(dòng)民營航天力量攜手進(jìn)步。
航天發(fā)展，動(dòng)力先行。民營航天企業(yè)作為中國航天力量的“小鮮肉”，也在發(fā)揮生力軍作用。前不久，藍(lán)箭航天研制的國內(nèi)首臺(tái)80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)——“天鵲”（TQ-12）試車成功。這是繼美國SpaceX和藍(lán)色起源公司之后，全球第三個(gè)研發(fā)出百噸級液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
“采用液氧甲烷作為燃料的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)更加環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)品成本可以降低50%，生產(chǎn)裝配時(shí)間能縮短70%，在提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能及可靠性的同時(shí)減少了積碳的產(chǎn)生，對可重復(fù)使用航天飛行器和深空探測等項(xiàng)目具有十分深遠(yuǎn)的意義。”藍(lán)箭航天CEO張昌武說。
商業(yè)航天的變革之路：讓造火箭像造汽車一樣
“如何以更加開放、融合的模式提升我們發(fā)射的能力是商業(yè)航天發(fā)射產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵。”唐亞剛坦言，目前我國每次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的費(fèi)用價(jià)格不菲，對不少企業(yè)來說是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。
一些業(yè)內(nèi)人士分析指出，我國現(xiàn)有的酒泉、西昌、太原、文昌四大發(fā)射場，發(fā)射工位數(shù)量和執(zhí)行任務(wù)的能力十分有限，尚無法滿足巨大的發(fā)射需求。此次長征十一號運(yùn)載火箭成功在海上發(fā)射，便為我國發(fā)射場區(qū)位選擇打開了“新大陸”，為中國角逐國際商業(yè)航天市場注入了新動(dòng)力。
長征十一號副總指揮金鑫表示，未來10年國內(nèi)商業(yè)小衛(wèi)星發(fā)射需求約1700顆，國外商業(yè)小衛(wèi)星發(fā)射需求約6200顆，且不同傾角衛(wèi)星并存。
“運(yùn)載火箭海上發(fā)射，既能降低發(fā)射成本、提高運(yùn)載能力，還可有效解決火箭航區(qū)和殘骸落區(qū)安全性問題，避免大規(guī)模人員疏散，提供更廣闊的區(qū)域、更低的緯度給海上發(fā)射進(jìn)行選擇。”金鑫說。
此外，長征十一號運(yùn)載火箭海上發(fā)射任務(wù)也是一次典型的商業(yè)航天發(fā)射任務(wù)，除發(fā)射環(huán)境首次來到海上外，這枚長征火箭還有了專屬于自己的別名——CZ-11WEY號。這代表著中國航天的商業(yè)合作模式，“推開了一扇窗”。
WEY是來自國內(nèi)自主汽車廠商長城汽車旗下的豪華SUV品牌。記者了解到，中國航天與國內(nèi)企業(yè)開展商業(yè)合作不乏先例，但此次企業(yè)獲得冠名權(quán)，開創(chuàng)了中國航天與企業(yè)品牌聯(lián)合命名火箭的先河。
“中國航天經(jīng)過幾代人的努力，取得了兩彈一星、載人航天、月球探測等舉世矚目的成就。中國自主品牌汽車，則經(jīng)歷由弱到強(qiáng)，從借鑒模仿到正向研發(fā)，市場份額逐步提升。”長城汽車副總裁、WEY品牌營銷總經(jīng)理柳燕表示，兩者有著同根同源的志向，有著相同的自主創(chuàng)新、拼搏向上的精神，對品質(zhì)均有著極致追求，這都成為合作的結(jié)合點(diǎn)。
“此次合作只是序曲，汽車工業(yè)成熟的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)體系，對商業(yè)航天而言很有借鑒意義。”柳燕表示，雙方將共同打造“聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新中心”，在質(zhì)量體系與試驗(yàn)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、創(chuàng)新材料應(yīng)用與氫能源技術(shù)研發(fā)等核心技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行全面合作。雙方共創(chuàng)共融的成果，有望應(yīng)用到自主品牌汽車上，讓公眾觸手可及。
北京航空航天大學(xué)等高校的一些學(xué)者分析認(rèn)為，以“星鏈”為代表的商業(yè)航天衛(wèi)星星座互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，其動(dòng)因之一，就是希望通過大規(guī)模批產(chǎn)衛(wèi)星和火箭，顛覆以往航天領(lǐng)域部分元器件單一化、定制化的生產(chǎn)模式，通過量產(chǎn)和批產(chǎn)使商業(yè)航天的衛(wèi)星研制成本、火箭生產(chǎn)發(fā)射成本大幅降低，使商業(yè)航天活動(dòng)將不再價(jià)格不菲，進(jìn)一步拉動(dòng)航天經(jīng)濟(jì)的消費(fèi)需求。未來，也許造衛(wèi)星火箭就會(huì)像造飛機(jī)汽車一樣。）—記者 胡喆 董瑞豐 蕭海川—
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