馬斯克:中國版“星鏈”再進一步

本報記者譚倫北京報道

被譽為中國版的“星鏈”計劃再次往前邁進了一步。

3月5日，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將我國首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛星——銀河航天02批衛星成功送入預定軌道，此外，此次發射還同時搭載發射了一顆商業遙感衛星。

值得注意的是，此批衛星是由國內商業航天公司銀河航天自主研發并批量制造的低軌寬帶通信衛星，單星設計通信容量超過40Gbps，衛星平均重量約為190kg。

銀河航天方面告訴《中國經營報》記者，六顆衛星將在軌與銀河航天首發星共同組成我國首個低軌寬帶通信試驗星座，并構建星地融合5G試驗網絡“小蜘蛛網”，具備單次30分鐘左右的不間斷、低時延寬帶通信服務能力，可用于我國低軌衛星互聯網、天地一體網絡等技術驗證。

負責本次發射任務的總指揮常明表示，此次成功發射驗證了我國具備建設衛星互聯網巨型星座所必須的衛星低成本、批量研制以及組網運營能力，對于推動我國商業低軌衛星通信遙感一體化技術發展具有積極意義。

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“一箭多星”技術成熟

在商業航天領域，成本環節一直最為研發者看重。一家國內民營航天企業的負責人李迪告訴記者，每次發射所耗費的火箭和燃料成本都是固定的，因此每次發射如果能攜帶更多衛星上天，那無疑能攤薄成本，這對市場化的商業公司而言非常重要。

李迪以馬斯克的“星鏈”計劃舉例稱，目前“星鏈”一次發射能攜帶約60顆衛星，甚至發射所用的“獵鷹”火箭都是能夠進行回收的，這也讓SpaceX的技術能夠支撐所需衛星數量龐大的星鏈計劃，并使SpaceX成為全球商業航天領域最領先的公司。

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這也令“一箭多星”的發射技術受到矚目，尤其是在商業航天領域。記者注意到，2021年4月27日，我國首次通過長征六號遙五火箭在太原衛星發射中心實現“一箭九星”的“共享火箭”商業發射任務。隨后在2022年2月27日，長征八號運載火箭再次歷史性地完成“一箭22星”的發射，而此次銀河航天的批產衛星發射是第三度嘗試。

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對于其中涉及的技術難點，銀河航天方面的負責人告訴記者，首先需要解決“裝得下”的問題。“因為一枚運載火箭的整流罩空間有限。只有通過跟運載設計方一起聯合設計衛星的構型、與火箭的連接方式等才能保證衛星全部裝進火箭整流罩內。”該負責人表示。其次，需要解決“發得了”的問題。運載火箭運力有限，衛星越多，衛星總重就越大。只有降低單顆衛星的重量，才能保證發射任務的可行性和可靠性。據該負責人透露，相比于銀河航天的首發星，本次發射的衛星重量更輕，首發星的重量約為220kg，該批衛星平均重量小于190kg。此外，還需要解決“分得開”的問題。一箭多星的分離速度和方向，會決定衛星在分離過程中會不會發生相互碰撞，也就是分離安全性問題。

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在此背景下，我國商業航天三度成功發射“一箭多星”的價值也顯得尤為珍貴，李迪表示，這標志著我國商業航天“一箭多星”的技術已經成熟，未來將成為常態化，這也將進一步推動衛星互聯網產業的發展。

批量生產凸顯價值

而在“一箭多星”之外，此次發射的另一大亮點為批量化生產。記者從產業人士處了解到，衛星星座當下已成為全球商業航天發展的大勢所趨。數據顯示，目前全球已推出包括通信、導航、遙感等不同類型的星座計劃200余個，絕大多數星座已處于籌資和開發階段，待開發市場空間巨大，對傳統衛星制造能力是一個巨大沖擊。衛星批產將是直接解決星座衛星制造需求與產能沖突的最佳方案。

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銀河航天負責人告訴記者，與電腦、汽車等工業產品不同，衛星在軌道工作時不可維修且衛星發射的成本高昂，所以對衛星的可靠性要求更高，因此要求衛星單機產品和整星在研制過程中要進行充分的、與可靠性考核相關的測試和試驗，在地面模擬空間環境的試驗往往周期較長、成本較高。

因此，我國之前的衛星訂單主要以單顆衛星為主，批產經驗較少，而摸索成本很高，這也是過去衛星幾乎沒有批產的原因。

但隨著我國近年來工業體系中制造能力的增強，航天產業也在和制造業加速進行融合。依托于此，銀河航天的批量生產也成為可能。據記者了解，銀河航天的此次批產衛星，正是采用與國內先進工業供應鏈企業合作的結果。

此外，通過技術創新和生產實踐，銀河航天引入了柔性智能制造等一系列先進技術，逐步形成了一個面向中小型衛星的低成本批產解決方案。

對此，北京郵電大學信息與通信工程學院副研究員趙亞飛表示，此次研制的小批量低軌寬帶衛星，實現了衛星制造從“少量定制模式”向“批產制造模式”的轉變，使得商業航天企業低成本、批量化生產的優勢進一步凸顯，商業衛星公司的市場競爭力逐步提升。

商務部研究院區域經濟合作中心主任張建平則認為，中國首次實現低軌寬帶通信衛星批量生產并發射成功，邁出了構建中國主導的衛星互聯網體系的關鍵一步，凸顯出中國在該領域的研究與開發、技術突破、產品和生產應用已經走在國際前沿，并初步具備了國際競爭力。

但需要注意的是，由于當前我國衛星制造業規模仍然較小，產業鏈中單機制造、衛星發射等產業仍處于緊缺的狀態。業內普遍認為，隨著衛星批產，市場需求也將倒逼航天產業和制造業加速融合。此外，衛星批產還將帶動火箭制造、火箭發射、5G互聯網等相關行業的發展。

距離“星鏈”尚有差距

雖然此次發射具有諸多標志性意義，但在產業人士看來，我國衛星互聯網發展環境、路徑與美國不同，公眾應該理性看待。

在發展路徑方面，由于投入成本巨大，中國衛星互聯網的重任更多由“國家隊”承擔。

截至目前，我國最大的兩期衛星互聯網工程為中國航天科技和中國航天科工兩大央企主導的“鴻雁星座”和“虹云工程”，前者目標為國內首套寬窄帶結合的全球低軌衛星移動通信與空間互聯網系統，后者則致力滿足單顆衛星4Gbps的高速接入需求。目前，兩大計劃雖都已發射試驗衛星，但距離目標實現尚遠。

而在商業航天領域，雖然以銀河航天為代表的民營衛星公司近年來飛速進步，但在商業成熟度上仍存在明顯短板。

“一方面是發射衛星的數量不多，另一方面是我國還沒有成熟的火箭回收技術。”李迪說。

與之對比，公開信息顯示，截至2022年3月3日，馬斯克的“星鏈”已經累計發射的低軌衛星數量超過2200顆，并且在美國部分地區已開始進行收費運營，馬斯克的目標在2024年前后發射約1.2萬顆衛星組網，為全球范圍提供低成本互聯網服務。

此外，記者還注意到，通信衛星數量較少是中國衛星互聯網產業的一大短板，而數量多寡是實現衛星級別的通信聯網的重要指標。

據公開數據，截至2020年第一季度，中國商業航天衛星中用于通信領域的比例僅為14%，與歐美等國家和地區50%左右的占比相比明顯較低。

不過，李迪也指出，我國商用航天的推進比預期中更快。據悉，此次銀河航天發射的六顆衛星，便具備低時延寬帶通信服務能力，將用于我國天地一體、天地互聯等網絡技術驗證。而在未來數月內，我國還將計劃開始發射約千顆帶有5G基站的人造衛星。隨著產業生態成熟，中國版的“星鏈”也有望加速到來。

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