試想在海邊打開手機,看著上面播報當地紫外線強度、海溫高低、海岸風浪等級等資訊,決定今天要不要日光浴。這樣的場景已不是幻想。不遠的未來,江西婺源哪裡開油菜花,北京香山哪棵樹葉子紅了,諸如此類資訊都能透過手機直連衛星App來取得。
這類服務得益低軌衛星網際網路上的遙控衛星。最新一期《中國新聞週刊》報導說,2月3日來自「吉利未來出行星座」的11顆衛星,搭載長征二號丙運載火箭進入預定軌道,組成全球首個商用通信—導航—遙測一體星座的一部分,目前已有20顆衛星在軌。按吉利控股集團計畫,該星座今年將完成一期72顆衛星組網部署,實現全球即時資料通信服務。
這只是冰山一角。今年,來自大陸國家衛星互聯網建設計畫「星網工程」的部分衛星即將陸續升空,最終計畫10年內形成擁有1.3萬顆星的巨型星座。作為衛星載體,火箭發射為規模化組網發射做積極準備。2023年,大陸共完成67次火箭發射,僅次於美國,占全球火箭發射次數30%,其中48發來自中國航太科技集團。同時,民營商業航太異軍突起,佔13發,商發數量、發射份額、發射成功率等都創下歷史新高。
商業航太迎來增速的同時,中國企業與美國太空探索技術公司(Space X)差距並未被忽視。國際宇航科學院院士、中國遙感委員會主席顧行發表示,SpaceX在全球商業航太領域開啟低軌衛星互聯網的國際競爭局面,其在高效、低成本的海量衛星星座建設、配套業務及市場規模方面依然領跑全球。未來中國需要進一步實現通信—導航—遙測一體化,以及衛星服務的大面積使用者覆蓋。
在北京亦莊,以榮華南路為核心,西起地澤路東至宏達中路的一片區域,素有「火箭一條街」之稱。該區域半徑不到兩公里,卻坐落著中國市場估值最高的幾家民營火箭企業。如以成功發射入軌為指標,截至去年大陸已有5家商業火箭公司達標,分別是星際榮耀、星河動力、藍箭航太、天兵科技、中科宇航。
今年1月11日,「引力一號」遙一商業運載火箭在山東海陽附近海域試飛成功,將搭載3顆雲遙一號氣象衛星送入預定軌道。該箭由商業火箭公司東方空間自主研製,創造全球起飛推力最大固體運載火箭、世界首型全固體捆綁運載火箭等多項紀錄。如今,東方空間靠「引力一號」成功躋身第6家達標企業,同排行榜上的幾位行業前輩在火箭一條街上「論箭」。
「除藍箭航太的CEO張昌武是投資人出身外,其他幾位和我一樣都是國家隊出身。」談起競爭對手時,布向偉瞭若指掌。他是東方空間聯合創始人兼聯席CEO、「引力一號」總設計師兼總指揮。2010年碩士畢業後,他進入中國航太科技集團有限公司第一研究院(以下簡稱航太一院)工作,曾參與長征十一號運載火箭的研製。2020年,其與幾位創始人聯合成立了東方空間。
北京星河動力航太科技公司(星河動力)董事長劉百奇,也在航太一院工作過7年。他說,離開國家隊來商業拓荒可稱作是時代的召喚。他在2018年創建星河動力時,國家對商業航太已多有支持。
2014年,大陸國務院出台《關於創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》,首次打破民間資本參與商業航太的政策門檻。2015年,國家發改委等部門聯合發佈《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃》,明確鼓勵民營企業發展商業航太,此後中國航太開始由政府主導向市場推動轉變,這年也被稱為中國商業航太元年。藍箭航太、星際榮耀等第一批商業航太企業都在這一時期成立。
2020年6月,東方空間成立。三年裡,其「捲」出了全球最大固體運載火箭。「引力一號」研製團隊共開展23項大型地面試驗,超過1450次試驗反覆運算,其中大部分都在2023年內完成。布向偉稱,2023年自己出差的時間加起來超過190天,這個數字還遠遠比不上一些員工。
好在國家隊的實驗資源開放程度很高,民營企業都能去國家隊的實驗場地做實驗。在布向偉看來,商業航太要做的是把一些國家隊的成熟技術低成本化。這一過程存在巨大創新空間。企業要改變國家隊固有的協作配套模式,改變火箭用材和工藝等,追求全機械化的全流程操作,降低成本的同時提高可靠性。商業航太特有的快速反覆運算、開放性和高效管理理念也將反哺國家隊。國家隊承載了基礎研究、國際競爭等任務,而滿足市場用戶需求是商業航太的第一要務。
商業航太「內捲」很大程度上是在追逐需求的步伐。布向偉稱,業內認為2026年國內將迎來衛星的高密度發射。對商業航太企業來說,能不能在這一時間點拿出運載能力更強、成本更低的火箭,是最大的考驗。因此,各大火箭企業目前都有一種考前趕作業的感覺。如果不「捲」,將來在市場上就沒立足之地。
根據國際電信聯盟(ITU)規定,衛星頻率及軌道按照申報順序獲得優先使用權,也就是先到先得。SpaceX已申請4.2萬顆衛星,據ITU官網資料,地球低軌衛星總容量約6萬顆,目前各國申報數量已超7萬顆。申報後也非一勞永逸,如果沒有在規定時間完成發射數量要求,則將被視為放棄軌道使用權。也就是說,「星網工程」要實現未來10年內完全部署,平均每年要至少發射1300顆衛星。但對此,多位受訪者表示,大陸目前的射能力還有較大差距。
為加快推進「星網工程」,海南商業衛星發射場於2022年7月開工,這是繼酒泉、太原、西昌和文昌後建設的第五個發射場,也是全陸首個商業航太發射場。目前,一號發射工位已竣工,2024年上半年海南商業衛星發射場將完成火箭的首次發射,有望在年內實現常態化發射。全部建成後其將具備一年32發的能力。
其他方面差距也要正視。北京微納星空科技創始人高恩宇表示,大陸商業航太雖發展迅猛,但SpaceX動作更快。以液體可複用火箭為例,大陸目前成功入軌的箭型還都是一次性消費品,而「獵鷹9號」在2022年全年61次發射與回收中就達到100%成功率。
多位受訪者稱,儘管中國航太對標SpaceX有諸多不足,但也有潛在優勢。中國航太擁有多年積累和完整體系,涉及運載火箭、空間站、環登月、衛星互聯網等多領域。而SpaceX受制美國航空航天局(NASA)的訂單,很難做到各方面均衡發展。雖然中國沒有SpaceX這樣一騎絕塵的頭部企業,但受益大量企業和積極配合的地方政府,可能演化出獨有的發展道路。在他看來,商業航太的參與者有國家隊和商業隊,需要更高層級的部門來統籌二者的協調融合。