深度 | 新航天革命中卫星制造商何去何从？
小卫星正在迅速席卷航天工业。小卫星已有几十年发展历史了，但它近期的振兴却引发了行业空前的遐想。卫星生产企业正着眼于发展小卫星。那么，在小卫星需求激增背后又意味着什么呢？
小卫星和微小卫星曾引领新科技的发展。但正如Clyde Space 的资深成员Robin Sampson所说：“这推动了小卫星和微小卫星比以前的卫星发展更快，很快具备了商业可行性。”
这些促进了天基应用的蓬勃发展。传感器与影像技术实现重大进步。卫星产业应该重新审视自己的地位。在过去几年由于高通量卫星(HTS)的出现，产业向以数据为中心的需求转变。移动革命改变了个人消费数据与影像的方式。现在到处都需要高速连通性。后来又有了新航天业。私营企业大量涌入航天业，很多都转向制造小卫星。Planet等很多公司正在建设大的星座，建成后可以为不同的应用提供连通性。航天业成为了展现企业家精神的领域。
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正在扩展的应用
大量的应用都会受益于小卫星技术，随着新市场的出现而不断增加。
Sampson说：“我们发现很多人对卫星应用感兴趣。不管气象条件如何变化，有了大量的在轨卫星可以让客户随时随地使用这些应用。使用微小卫星可以为几乎任何应用提供近乎实时的数据，而且成本低廉。”
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促进需求增长的因素
大量重要因素正在促进对小卫星需求量的增长。首要原因是成本。小卫星制造和发射成本较低。微小卫星和小卫星具有高度灵活性，卫星上的技术可以定时更新，而且比传统卫星更灵敏、更能响应终端用户需求。Sampson说：“从下订单到交付花费较少的时间是关键，特别是对于时间上很敏感的任务。”
卫星制造商还可以标准化微小卫星与小卫星平台，这样可以大大减少卫星制造时间。在建星座正在通过采取COTS（Commercial -Off-the-Shelf）思维，适应这一趋势。
另外，小卫星也正在逐渐从企业内部制造走向外包生产。北方天空研究所高级分析师Carolyn Belle说：“COTS原件和添加生产继续相平衡，以保持低廉的造价和快速的生产周期。许多新方式的发展正在改变小型卫星的使用方式。最终，这一切会不断完善元件和子系统的型号、重量、能量(SWaP)等属性。”
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响应客户需求
卫星制造商现在必须努力应对客户多样化的需求。客户希望可以快速部署卫星，这样可以更加频繁地更换载荷，新技术也能更快地进入市场。他们需要用更少的资本消耗与投机，取得更大的容量，以及实现相关荷载把在轨荷载的用途最大化。他们还希望扩大资本支出，为使用不同的轨道空间提供灵活度，应对市场的不确定性和种种变化。
卫星制造商还应该开始考虑成为一站式服务站点。刚进入市场的新企业想要尽快实现最终目的，制造商需要着眼于目前正在扩展的服务范围。
Orbital ATK卫星制造商同样在通过审视生产流程，努力满足客户需求。该企业使用标准化和模块化的体系结构，尽力利用现成的硬件与产品。企业还着眼于添加剂工程与制造，或者3D打印技术。除此之外，Orbital ATK还特别关注简化程序。
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卫星大小之争
如果行业偏爱小卫星，这是不是意味着大卫星的好日子即将过去呢？Carolyn Belle不这么认为。他认为由于大型地球同步轨道卫星（GEO）通信或者说大型低地球轨道（LEO）地球观测卫星的价值仍然很高，所以新航天革命的涨势并不会对传统卫星制造商构成威胁。但是，他们会面临价格、研发价值以及生产发展速度的挑战。
正如之前所说，SSL是一家传统卫星制造商，正在调整业务以适应客户对小卫星的需求。公司并不认为大小卫星制造之间是竞争关系，而是把小卫星市场当做传统卫星市场的补充，正在努力整合小卫星制造业与他们原本的核心业务——大型卫星制造。
SSL的首席技术官Matteo Genna说：“对于小卫星，你必须分别考虑通信卫星的市场与用于地球观测或者空间态势感知成像卫星的市场。我们发现小卫星与大型卫星的需求都持续存在。”
SSL正在集中力量淘汰那些存在多年、且不再造福SSL的大小卫星生产的流程。另外，在扩大小卫星生产方面，SSL愿意投资新工具，以便于简化生产。
此外，Genna还强调了SSL可以为新航天企业带来的经验与帮助。他说：“我们不仅在竭力创新，以迎合新宇航企业的需求，在经验上也有许多见解。我们可以在很多问题上提供指导，这些问题有时可能是新的航空企业意想不到的障碍。”
Orbital ATK的卫星业务部副总裁Amer Khouri相信，传统的卫星制造商需要重新思考他们做生意的方式。他说：“正如新的卫星运营商正在通过结盟或者建立自己的星座，改变商业模式，来适应新的市场与竞争动态一样，传统的卫星制造商也需要快速适应新航天革命。”
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地球同步轨道（GEO）卫星
尽管对于小卫星的需求迅速增长，市场上还是留有传统GEO卫星的一席之地。据Belle透露，尽管近几年对于GEO通信卫星的需求不景气，但其实仍然是非常稳定的。
Teal Group 的高级分析师、空间研究主任Marco Caceres说，尽管一些传统的卫星制造商正在关注小卫星生产，但大多数还在犹豫不决。
Caceres说：“我们真不清楚传统的卫星制造商怎样应对这次具有革命性的新航天市场。Thales Alenia似乎成为已在小卫星市场站稳脚跟的传统企业，已签下为Iridium和GlobalStar打造数百颗卫星的合同。”
SSL公司的QB50号卫星正在进行环境测试
Caceres认同传统卫星在可预见的将来会保持相当可观的市场。但是，终有一天需要做出改变。Caceres说：“但关键问题是，我觉得很多企业并不认为新的发展趋势会成功。”
事实上，没有谁可以预见这些新兴的星座会有多成功。他暗指在Iridium和GlobalStar早期，它们的小卫星被称赞为即将到来的大事，却从未完全成真。
“回顾上世纪90年代，Iridium星与GlobalStar星被看做引领将来的新浪潮，” Caceres接着说，“结果影响甚微。我认为传统企业在看到发展情况之前，都会当心在小卫星市场投入太多资金。”
事实是小卫星商业正处于既让人兴奋又让人不安的发展阶段，因为没人知道事情会发展成什么样。现在诸多星座正在建设，不同的经营模式已投入使用，但仍然无法保证成功。传统企业可能还在试水，但他们还不愿意承认。毕竟建设巨大的星座要花费巨额的资金。
所以，让我们拭目以待吧。尽管小卫星现在是热点话题，它是否能真正超越长期占据行业中心地位的大型传统卫星？市场上是否有两种卫星同时存在的空间？答案不久后便会揭晓。
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新航天革命之发射难题
新航天革命也带来了一个大问题。未来将有成百上千个小卫星被送往太空，但运载火箭的数量却是有限的。尽管有些像SpaceX的复用火箭这般令人激动的运载火箭存在，但大多数仍在研发中，且其运载重量也是有限的。毫无疑问，这会导致小卫星运营商在发射时受挫。它会给运营商带来很多问题，他们想要积极地创收，却要等很久才能把卫星送上太空。
这个发射瓶颈有足够的文字材料印证，这只是时间问题而已。因为随着大量的小卫星被提上制造日程，很多企业计划在未来五年内完成第一次发射，将来仍然很难有足够的能力满足他们。Marco Caceres说：“我们甚至都不可能有能力发射未来5到8年内计划的卫星数量的四分之一。所以一定会有推迟，许多卫星就算已经建好了正在准备发射，也需要等。”
Caceres强调，制造一颗卫星比制造运载火箭并定期发射要容易的多。另外，即使有了足够的运载火箭，也会缺少足够的发射场。
正如Caceres所了解的那样，唯一有效而快速的解决方案是使用可复用技术。Caceres说：“例如平流层发射巨型双身飞机，如果有一架飞机可以多次重复使用并可在全球任意跑道起飞，或SpaceX能反复使用火箭第一级并实现每周发射，那就有希望看到很多这样的卫星被发射了。”
本文转载自微信公众号“航天长城（ID：ccgsdw）”，原标题《深度 | 新航天革命中卫星制造商何去何从？》，作者 | 张钰莹
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