2024-09-29 07:14
十年前的一纸文件,让中国民营资本开始加速进入航天领域。从此,一批商业航天企业如雨后春笋般诞生,“奔”向太空,探索神秘宇宙。从首款民营商业运载火箭发射成功,到全球首枚液氧甲烷火箭入轨,再到民营火箭首次开启高密度航班化交付……作为我国航天事业的发源地,北京已经成为全国商业航天产业链布局最全面、产业发展最具活力的城市。去年我国民营商业运载火箭企业共实施13次商业发射,全部来自北京。在“星”与“箭”的牵引下,被列为新的增长引擎之一的商业航天正加速起飞。
“火箭街区”折射产业成长
8月29日13时22分,山东附近海域上,刹那间红光四起,中国商业航天的“明星产品”谷神星一号腾空而起,“一箭五星”从大海飞向太空。
此次任务是谷神星一号运载火箭的第15次飞行。当发射成功的消息传回北京大本营,星河动力的研发设计团队并没有庆祝太久,就启程赴酒泉,筹备第16次发射。
星河动力所在的经开区荣华南路附近是北京有名的“火箭街区”。十年前,一批有航天“国家队”经验的研发人员投身创业,前后成立的蓝箭、星河动力、星际荣耀等民营火箭公司不约而同地把落脚点选在了这条街上。“一是挨着我们曾经工作的火箭院,二是亦庄在当时已经有了产业基础。”星河动力副总裁夏东坤回忆。
离开了“国家队”,大家很快发现商业航天很不同,最大特点就是公司要做的事完全由市场决定。当时,我国涌现出一批微小卫星企业。这些卫星重量不大,轨道、时间窗口、应用模式也与传统卫星不同,更适合规模较小的火箭。
于是,创立之初,星河动力就启动了谷神星一号的研制,火箭直径只有1.4米,全长约20米,更灵活、成本也更低。“火箭不能仅靠融资存活,而是要满足市场需求。”夏东坤解释,这就得通过实现“航班化发射”,不断降低发射成本,从而真正跑通商业循环。
2020年11月,谷神星一号首发成功,随后,发射密度越来越高。“2020年、2021年是每年1次发射,2022年是2次、2023年就到了7次,今年我们预计将发射10次。”夏东坤说。谷神星一号也实现了中国民营火箭的首次高密度“航班化发射”,最快十几天就能发射一次。
把视野投射到整条“火箭街区”,全国成功发射的8个型号商业火箭中,有6型在亦庄,这里聚集了全国75%的商业火箭企业。“除了火箭企业外,亦庄还聚集了一批卫星、航天材料、航天机电制造等企业,产业生态基本完善。”经开区智能制造局副局长李挺说,一批卫星应用企业也在加速落地,聚焦通信、导航、遥感等领域,在数据、系统、终端等产品服务上不断创新。
技术创新探索永无止境
星空浩瀚,探索永无止境。谷神星一号“航班化发射”不断提速的同时,能重复使用50次的智神星一号火箭也已经为飞向太空做最后的冲刺。
可重复使用火箭是世界航天产业发展和国际商业航天竞争的前沿方向,能满足国内大型卫星互联网星座建设及天地运输往返任务的高增长、低费用的需求。“然而,我国商业运载火箭在可重复使用的工程应用上还有技术瓶颈需要突破。掌握该技术后,商业航天的综合成本将显著下降。”李挺解释。
为此,北京已经在亦庄对可重复使用火箭进行技术布局,在星箭研制、关键技术攻关、产业空间布局、政策先行先试、产品示范应用等方面明确了未来发展方向。
精心培育下,可重复使用火箭有望迎来“集团军”式突破。去年,由蓝箭航天自主研发的朱雀二号遥二火箭成功发射,成为全球首枚入轨的液氧甲烷火箭,也象征着火箭距可重复使用又进了一步。“可重复使用火箭对商业航天来说是个临界点。这个临界点发生之前,我们和国际最顶尖公司的差距是拉大的,临界点之后我们有条件缩小差距。”蓝箭航天CEO张昌武透露,蓝箭将在2025年实现具备商业化交付能力的回收,2026年实现可重复使用。
在民营火箭公司,一分钱都要掰成两半花。特别是研发攻关的关键期,对资金的需求快速增长,单凭企业“硬扛”,势必会影响技术突破的进展。为此,2023年1月,经开区管委会出资设立政府投资引导基金,其中产业升级股权投资基金所投的第一个项目就是蓝箭航天,注入了1.5亿元。
走过10年,北京商业航天也迎来更高水平的布局。市经信局相关负责人介绍,升级版的“火箭大街”已经在亦庄开建,将为商业航天企业提供静力、分离、模态、3D打印等十余项试验及共享制造服务;海淀区也正积极打造“星谷”产业空间品牌,依托中国航天城的区位优势,新建集研发制造于一体的“卫星小镇”,形成“一城一镇多园”布局。政策支持方面,市经信局等部门首创了商业航天发射保险贴费政策,已支持了数十个项目,为商业航天发展营造了良好政策环境。
“群星”闪耀催生太空经济
在四川大凉山区,茂密的山林间留下了电力巡检人员用脚蹚出的一条路。传统的电力巡检主要依赖人工,巡检人员需要翻山越岭,克服重重困难,劳动强度巨大。无人机巡检的发展大大减轻了巡检工人的负担,但在山区等复杂地形中,仍然存在着信号遮挡、数据传输延迟丢失等问题,影响无人机巡检作业。
平板电脑大小,重量仅两千克——将这样一块堪比“卫星网络路由器”的Ka频段轻小型相控阵终端装上无人机后,无人机拍摄到的高清视频画面便很清晰地通过卫星链路回传到了远端的指挥中心,解决了此前因信号盲区造成的难题。这就得益于卫星互联网的建设。
什么是卫星互联网?在人们普遍依赖手机体验智能生活的今天,仍然有一些地面移动通信网络无法覆盖的场景,比如人迹罕至的荒漠、海洋深处、高山丛林、中高空域等。而依托一颗颗卫星共同组成的卫星星座,卫星互联网可以把网络搬上太空,再将电波传向全球,从而突破地表地貌限制,真正做到全球无死角的网络覆盖。
北京的商业卫星企业还将服务送出了国门。今年5月,银河航天与曼谷高校合作,在泰国实现低轨卫星互联网宽带通信网络试验验证,这也是中国低轨宽带卫星互联网首次出海。
万里苍穹中星星点点的人造卫星,也为卫星运营服务商创造了商机。从事卫星测控的北京企业航天驭星,就在潜力巨大的太空经济中寻找到了发展新机遇——为全球的卫星企业提供卫星安全管理、卫星频率协调、发射许可申请、卫星在轨运营管理等服务。
“一颗卫星造价往往高达数亿元甚至数十亿元,一旦出现燃料不足、天线故障或是碎片碰撞等问题,就可能导致卫星报废,损失巨大。”航天驭星负责人介绍,其公司的角色之一就如同卫星界的4S店,对在轨卫星进行维修。
通过遥感卫星数据监测农作物长势,从而为保险公司提供风险预警、为山区海上等偏远区域作业提供“太空Wi-Fi”、给日渐拥堵的太空交通提供碰撞预警服务……随着人类的创新脚步逐渐迈向广阔的苍穹,一个个挑战人们想象力的新服务、新产业正在不断萌发与生长。
目前,北京已形成“南箭北星”的商业航天发展格局。在“南箭北星”中“北星”的主要承载地海淀,集聚了微纳星空等商业卫星制造企业,初步形成涵盖卫星研制、地面站与终端设备、卫星测控、卫星运营、“通导遥”应用等除火箭发射外的全产业链生态体系。在南部的经开区、大兴区,集聚了商业火箭研发制造企业,形成“南箭”产业集群。
市科委、中关村管委会相关负责人介绍,本市将加速星箭关键核心技术攻关,推动火箭大街、卫星小镇等商业航天特色产业园区建设,并充分发挥人工智能、大数据、区块链、6G等优势技术力量,联合相关应用部门把卫星应用场景作为推动产业创新发展的突破口,加快形成商业航天产业集群。
专家点评
北京航空航天大学宇航学院院长王伟宗:
前景广阔将形成新的经济增长点
商业航天被认为是新质生产力,是因为其具备广阔的技术辐射面,涉及火箭制造、卫星制造、地面设备制造等技术,能够推动新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料等高精尖技术产业的发展。北京航空航天大学宇航学院院长王伟宗表示,随着全球对通信、导航、遥感等卫星应用需求不断增加,商业航天前景广阔,能有效激发市场活力。
王伟宗认为,商业航天能够显著降低发射成本,通过火箭回收技术和可重复使用技术,使航天服务更加经济实惠;同时,也能推动通信技术革新,促进微小卫星和立方星技术普及,使卫星制造和发射成本大幅下降,进而实现低轨卫星网络建设,推动全球通信技术的革新,提供更快、更广覆盖的互联网服务。
王伟宗说,商业航天对产业的带动作用明显:在上游,可推动航天器设计与制造、材料与技术创新等领域的发展;在中游,能促进火箭发射服务、地面设备制造等环节的协同发展;在下游,可推动卫星应用服务在通信、遥感、导航等领域的应用,形成新的经济增长点。
王伟宗表示,在激烈的国际商业航天竞争中,北京可以构建更加完善的创新生态系统,推动产学研深度融合,形成央地协同、校企联动的航天基础设施公共服务体系;引进和培养更多高端航天技术人才,建立完善的人才培养体系,提升科研和创新能力;积极开拓国际市场,推动北京商业航天企业参与全球航天项目,提升国际影响力。
超级链
商业航天是利用商业模式运营的航天活动,以市场的方式开展航天技术和服务的研发、制造、发射和应用。2014年,《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》出炉,鼓励民营资本进入航天领域。与传统由政府主导的航天活动不同,商业航天更加注重市场需求和经济效益,强调通过商业化运作来降低航天活动的成本,提高服务效率。
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