不久前，由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院研制的長征十一號海射運載火箭在我國黃海海域成功發(fā)射，將七顆國產衛(wèi)星送入預定軌道，這是我國首次在海上進行固體運載火箭發(fā)射試驗。而在美國，太空探索技術公司（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。
航天新風海上來。當前，中國商業(yè)航天發(fā)展前景幾何？存在的機遇與挑戰(zhàn)又有哪些？業(yè)內人士指出，隨著長征十一號火箭海上發(fā)射的成功，“技術+模式”的創(chuàng)新將進一步激發(fā)商業(yè)航天發(fā)展的紅利，最終拉動整個航天經濟的進步。
“虹云”“鴻雁”齊登場：中國版“星鏈”計劃應者云集
當前，我國兩大航天“國家隊”——中國航天科技集團和中國航天科工集團都提出了自己的低軌小衛(wèi)星星座計劃。
不論是航天科技集團的“鴻雁”星座、還是航天科工集團的“虹云”工程……中國版的太空低軌小衛(wèi)星星座計劃應者云集。
“虹云”工程計劃共發(fā)射156顆衛(wèi)星，通過組網衛(wèi)星在軌運行，它們將在距離地面1000公里的軌道上“手拉手”組網運行，基本實現(xiàn)覆蓋全球的寬帶互聯(lián)網接入。
按照規(guī)劃，整個“虹云”工程分為三個階段：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)務試驗星；第三階段，到“十四五”中期完成天地融合系統(tǒng)建設，具備全面運營條件。
“鴻雁”星座一期則預計在2022年建成并投入運營，系統(tǒng)由60顆核心骨干衛(wèi)星組成，主要實現(xiàn)全球移動通信、物聯(lián)網、導航增強等功能；二期預計2025年完成建設，系統(tǒng)由數(shù)百顆寬帶通信衛(wèi)星組成，可實現(xiàn)全球任意地點的互聯(lián)網接入。
“鴻雁”星座系統(tǒng)建設完成后將具備全天候、全時段及在復雜地形條件下的實時全球雙向通信能力，為海洋、南北極、偏遠鄉(xiāng)村、山區(qū)等地的用戶提供通信保障，在確保網絡信息安全的基礎上，實現(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、消費者市場中的痛點。同時，作為我國在軌道空間資源戰(zhàn)略中的先鋒隊、開拓者，承擔國家使命，捍衛(wèi)空間安全和空間主權。”中國工程院院士、航天科技集團五院總工程師周志成說。
面對大眾最關心的個人應用問題，東方紅衛(wèi)星移動通信有限公司總經理謝云表示，“鴻雁”星座實現(xiàn)全球覆蓋后，個人智能手機將直接進入衛(wèi)星應用領域，支持用戶從地面網絡切換到衛(wèi)星網絡，用戶終端不變、體驗不變。
兩期系統(tǒng)建成后，數(shù)百個“小鴻雁”可填補地球表面的通信空白，構建我國自主“海、陸、空、天”一體的衛(wèi)星移動通信與空間互聯(lián)網接入系統(tǒng)。
部署這么多小衛(wèi)星護送衛(wèi)星的火箭如何上天？
“火箭是連接人類與太空的天梯，火箭的運載能力有多大、航天的舞臺就有多大。”中國工程院院士、長三甲系列運載火箭首任總設計師龍樂豪指出，按照現(xiàn)有的發(fā)射場資源和運載火箭的發(fā)射入軌能力，如此龐大的衛(wèi)星星座計劃對于運載火箭的生產和制造將是巨大的考驗，必須發(fā)展低成本、高可靠，運載能力強、生產研制周期短、發(fā)射響應迅速的火箭型號。
作為我國“商業(yè)航天國家隊”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)航天應面向社會資本，利用社會資源，打破傳統(tǒng)計劃體制和配套機制，通過技術創(chuàng)新與模式創(chuàng)新“雙輪驅動”，進一步提升我國火箭發(fā)射服務的品質、降低進入空間的成本。
唐亞剛認為，不同于美國的大資本運營模式，中國的商業(yè)航天在未來相當長的一段時間內還會以國家隊為主，同時刺激和帶動民營航天力量攜手進步。
航天發(fā)展，動力先行。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，藍箭航天研制的國內首臺80噸液氧甲烷發(fā)動機——“天鵲”（TQ-12）試車成功。這是繼美國SpaceX和藍色起源公司之后，全球第三個研發(fā)出百噸級液氧甲烷火箭發(fā)動機的技術團隊。
“采用液氧甲烷作為燃料的火箭發(fā)動機更加環(huán)保、經濟，產品成本可以降低50%，生產裝配時間能縮短70%，在提升發(fā)動機性能及可靠性的同時減少了積碳的產生，對可重復使用航天飛行器和深空探測等項目具有十分深遠的意義。”藍箭航天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)射產業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的關鍵。”唐亞剛坦言，目前我國每次執(zhí)行發(fā)射任務的費用價格不菲，對不少企業(yè)來說是一個不小的負擔。
一些業(yè)內人士分析指出，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力。
長征十一號副總指揮金鑫表示，未來10年國內商業(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。
“運載火箭海上發(fā)射，既能降低發(fā)射成本、提高運載能力，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)射進行選擇。”金鑫說。
此外，長征十一號運載火箭海上發(fā)射任務也是一次典型的商業(yè)航天發(fā)射任務，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，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，則經歷由弱到強，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，對品質均有著極致追求，這都成為合作的結合點。
“此次合作只是序曲，汽車工業(yè)成熟的量產經驗和技術體系，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)合技術創(chuàng)新中心”，在質量體系與試驗、自動駕駛技術、創(chuàng)新材料應用與氫能源技術研發(fā)等核心技術領域進行全面合作。雙方共創(chuàng)共融的成果，有望應用到自主品牌汽車上，讓公眾觸手可及。
北京航空航天大學等高校的一些學者分析認為，以“星鏈”為代表的商業(yè)航天衛(wèi)星星座互聯(lián)網計劃，其動因之一，就是希望通過大規(guī)模批產衛(wèi)星和火箭，顛覆以往航天領域部分元器件單一化、定制化的生產模式，通過量產和批產使商業(yè)航天的衛(wèi)星研制成本、火箭生產發(fā)射成本大幅降低，使商業(yè)航天活動將不再價格不菲，進一步拉動航天經濟的消費需求。未來，也許造衛(wèi)星火箭就會像造飛機汽車一樣。）—記者 胡喆 董瑞豐 蕭海川—