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深度|商业航天,星火燎原

孙媛 1039调查团
2024-10-05

最近,美国的商业航天公司——太空探索技术公司SpaceX的大型运载火箭系统“星舰”进行了第三次试飞,成功达到轨道速度,引发了全球关注。我国的商业航天虽然起步较晚,但是发展势头迅猛。今年两会上,政府工作报告中就首次提及商业航天,并将它归为新增长引擎。我国商业航天为何被寄予厚望?它又将如何实现高质量发展呢?



商业航天 星火燎原


初春时节,天朗气清。在北京经济技术开发区内,一座座商业航天领域企业的总部大楼静静矗立,科技感十足。坐落在这里的蓝箭航天是我国最早一批成立的商业航天企业,致力于液体运载火箭研发,已形成自主可控的全链条交付能力,朱雀二号成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷运载火箭。预计明年上半年,朱雀三号可重复使用运载火箭将择机发射。


蓝箭航天董事长张昌武介绍,朱雀三号是一款直径4.5米,全舰高度超过70米的运载火箭。在单次使用情况下,它是运力超过20吨的大型到重型运载火箭;在可重复使用情况下,它的运载能力也将超过15吨。一方面,可以更高效地促进国家卫星互联网工程、重大空间基础设施建设;另外一方面,未来的运载价格也能从现在的平均每公斤五六万降到每公斤2万元以下。


朱雀三号首次大型垂直起降

飞行试验任务成功/来源于蓝箭航天


在北京亦庄,另一家聚焦火箭研发的代表性商业航天企业——星河动力航天,计划在今年完成10到12枚“谷神星一号”小型运载火箭的商业发射任务,实现可重复使用的中大型液体运载火箭“智神星一号”的首次入轨发射。


谷神星一号成功“战绩”/来源于星河动力航天


星河动力航天公司创始人兼CEO刘百奇说,今年,企业将继续加大研发投入,持续开展可重复使用液体运载火箭的技术攻关,力争在今年年底完成火箭的入轨首飞。另一方面,研发轻小型火箭,目前已成功完成10次发射,现在进入到平台化生产阶段,主要方向是加大生产批量,进一步降低成本。企业还将探索一些新型发射技术,比如,利用电磁发射技术大幅提升火箭的运转效率。


智神星一号完成控制系统

半实物仿真试验/来源于星河动力航天


可重复使用是目前全球火箭的重要技术路线。3月14日,美国的商业航天公司——太空探索技术公司SpaceX的大型运载火箭系统“星舰”进行了第三次试飞,成功进入太空,达到轨道速度,完成了第三次关键试飞。


“星舰”腾空而起/来源于网络


可重复使用火箭也是我国商业航天企业争相探索的领域。刘百奇提出,可重复使用火箭能够降低成本,这主要取决于重复使用的次数。“如果火箭只重复使用一次、两次,它确实有可能会增加成本,但是如果它重复使用10次、20次、100次,甚至未来超越使用次数的概念,像飞机那样,测算一枚火箭能飞行多少个小时,那么每次发射飞行消耗的最主要成本可能就只有燃料。火箭的发展方向一定是重复使用甚至是航班化这样的方向,大家也都瞄准了这个方向去发展。”


除了火箭研发企业,我国也有大量专攻卫星研发和制造的商业航天企业。例如,银河航天就是卫星互联网解决方案提供商和卫星制造商,打造了我国首个低轨宽带通信试验星座,构建星地融合5G试验网络“小蜘蛛网”,还研制了我国首款使用柔性太阳翼的卫星。 


2023年7月23日,银河航天灵犀03星

在太原卫星发射中心成功发射 /来源于银河航天

2023年,我国首个低轨宽带通信试验星座“小蜘蛛网”

完成首次远海测试 /来源于银河航天


针对今年的发展计划,银河航天公共事务总经理徐颖介绍,在卫星平台和载荷的核心能力的突破方面,正在研制新一代的通信卫星,面向手机直连。未来,可以通过手机连接卫星,畅享宽带的网络服务。“这种卫星是太阳翼的,卫星能源和天线一体化,有一点像飞毯,我们正在加快这种先进卫星研制。”


国内首家混合所有制商业航天企业——北京中科宇航公司,则计划在2028年实现国内首次“太空旅游”载人飞行,引燃商业航天新的经济增长点。


太空旅游计划/来源于中科宇航


北京中科宇航技术有限公司副总裁李新宇说,让太空经济走下神坛,走向民众,需要技术和管理方面的两大前提条件。对太空旅游的远景规划,目前,已经实现跟中国中旅公司签订了战略合作伙伴关系。“太空旅游大概是这样,载客起飞到达到100公里的临近空间,全程100秒左右,体会超重、失重,从很直观的角度看一看我们美丽的地球,每次承载的乘客大概是5到7名左右。


南箭北星 蓬勃发展


商业航天是指利用商业模式运营的航天活动,通过商业市场的方式开展航天技术和服务的研发、制造、发射和应用。2015年,国家发改委等部门联合发布《国家民用空间基础设施中长期发展规划》,明确鼓励民营企业发展商业航天,这一年也被称为中国商业航天元年。我国的商业航天虽然起步晚于多个国家,但持续呈现蓬勃发展态势,已有丰富的落地场景。


刘百奇说,当下,手机直连卫星、未来天地一体的6G通信、车联网、汽车自动驾驶、智慧遥感、精准气象等一系列市场应用场景已经落地。在这些应用场景的牵引之下,商业航天面向这些新场景进行技术上创新、生产要素重新优化配置、大幅地降低成本。在形成产业闭环之后,它就形成新的经济贡献,到了成为新的生产力、拉动经济发展的新引擎这样的条件。


卫星应用于建筑物体量分析/来源于卫星应用

卫星应用于地质灾害风险监测和分析/来源于卫星应用


北京是主要策源地和发展地,形成了“南箭北星”的发展格局,亦庄主要聚集商业火箭研发制造企业,海淀则落户众多商业卫星制造、测运控和运营企业。目前,亦庄已有56家以航天为主业的市场主体,去年商业航天的产业规模达到了150亿元。目前,亦庄仍在产业集群、科技创新、要素保障等方面,大力培育商业航天产业。


针对构建创新产业集群,北京经开区汽车和智能制造产业专班副主任李挺说,北京亦庄提出加强火箭智能制造体系建设、支持大规模星座建设运营、推动运载火箭航班化发射、推进星箭协同融合发展、培育两业融合服务集群、培育太空经济新业态6条措施。


鼓励火箭生产产业链加强属地配套、发挥带动作用,鼓励卫星企业及应用等商业航天科技服务型企业入区发展,落实航班化发射任务,吸引有经济贡献的星箭及卫星应用企业入区发展。


比如,对取得卫星通信电信许可经营牌照的企业给予5000万元奖励;对区内协同采购订单给予3%补贴,最高1000万元;对主营业务和卫星增值服务收入首次突破1、3、5、10亿的企业,分别给予最高1000万元奖励;对卫星星座建设,给予销售价格2%补贴,最高500万元;对商业发射服务,给予发射测控服务费补贴,每发最高200万元。


火箭大街效果图/来源于亦庄城市更新


亦庄还正在区域内的空天街区打造一处“火箭大街”,这里将打造全国首个商业航天共性科研生产基地,提供试验和共享制造等专业服务,满足关键部件等企业生产需求,解决商业航天企业试验服务平台供给不足、排队周期较长、成本较高等痛点。


李挺介绍,北京火箭大街项目总建筑面积为14万平方米,按照“科技、绿色、专业” 的设计理念,设置共性技术平台、高端制造中心、创新研发中心、科技互动展厅四大功能分区。


例如,科技互动展厅建筑面积3300平方米,设计理念来自于航天器“起飞”的设计意向。其中,互动展厅建设模拟航天测发中心,实时接收火箭发射场数据,远程观摩火箭发射;搭建航天科普教育基地,培养青少年航天梦想,激发探索精神;设置航天科技体验中心,提供身临其境的航天体验。


北京亦庄将“用一座城来托举一个产业”,以北京火箭大街产业地标项目为先导,全力打造国际一流空天街区,加强商业航天研发创新、集成制造的多元化产业空间供给,建设商业航天创新发展新高地。


新增长引擎,面向未来


今年全国两会上,“新质生产力”一词成为热搜词。政府工作报告中提出,今年,我国将大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力,还将积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎,这是商业航天首次被纳入政府工作报告。


加快发展新质生产力/来源于中国政府网


银河航天公共事务总经理徐颖认为,商业航天是具有高技术、高风险、高效益、长周期等特点,也是它被称为战略产业、新兴产业、未来产业的重要原因。“我们要推动商业航天发展,需要国家给予一定政策开放。这次两会政府工作报告把商业航天纳入到国家重要的任务当中,我们认为是非常积极的信号,这也将为未来商业航天发展提供更好的政策土壤。”


积极培育新兴和未来产业/来源于中国政府网


去年年底召开的中央经济工作会议上提出,我国将打造商业航天等若干战略性新兴产业。从“战略性新兴产业”到“新增长引擎”的转变,说明商业航天在我国经济发展中的定位更加明晰,重要性也进一步凸显。


蓝箭航天董事长张昌武说,商业航天不是重新走一遍中国航天走过的道路,也不是基于我国航天已有配套重新做一遍集成,而是要在全过程去改造生产要素,改善生产力水平,提升生产效率,才能称得上新质生产力。“结合朱雀二号已经取得的飞行的成果,明年如果能够成功实施朱雀三号发射,我们认为,通过近10年的时间,蓝箭构建起了在中国商业火箭领域名副其实的新质生产力。”


朱雀二号运载火箭/来源于蓝箭航天


近期发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,2023年,我国共实施了67次航天发射,其中有26次商业发射,发射成功率达96%;共研制发射120颗商业卫星,占全年研制发射卫星数量的54%。


对于商业航天的辐射效应,国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光说,新兴产业很多都存在量变到质变的过程。过去,太空发射成本极其高昂,到太空旅游对于普通老百姓是完全不可企及的事情。从目前可预见的未来,亚轨道太空旅游可能会成为非常重要的经济增长点。另外,航天相关文创,比如说太空搭载等类似产品,也可能催生出新的市场。随着技术进步、市场扩大,肯定会产生很多过去意想不到的场景。


火箭研发/来源于蓝箭航天


根据《北京市加快商业航天创新发展行动方案(2024-2028年)》,北京将不断壮大商业航天千亿级产业集群。未来,我国也将向着具有全球影响力的商业航天创新发展大国迈进。


对此,杨宇光表示,商业航天领域可以通过更加灵活的机制、更多的技术创新、更快地降低成本,来提高产品和服务的可靠性。国家的政策支持也非常重要,目前,商业航天领域呈现爆发式的发展,未来,这个行业内将存在大量商业竞争。“所以这方面国家如何监管、如何管理、如何促进和鼓励产业发展,都要进行详尽地研究。我们要面临很多挑战,也要充满信心迎接更好的未来。”



记  者 | 孙    媛

编  辑 | 王琛琛

主  编 | 程    艳



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