王熹微 李博 ( 中國(guó)空間技術(shù)研究院, 北京空間科技信息研究所)
近年來(lái),隨著衛(wèi)星技術(shù)快速演進(jìn)、單星能力快速增長(zhǎng)、市場(chǎng)需求趨多樣化,國(guó)外靜止軌道通信衛(wèi)星領(lǐng)域正在經(jīng)歷深度調(diào)整,牽引衛(wèi)星制造商在平臺(tái)型譜上做出新的布局和調(diào)整,新興制造商的不斷涌入,進(jìn)一步加劇了競(jìng)爭(zhēng)。“小型地球靜止軌道”(SmallGEO)平臺(tái)是歐洲航天局(ESA)通過(guò)設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃,歷時(shí)十余年組織產(chǎn)業(yè)界自主研發(fā)的新型衛(wèi)星公用平臺(tái),主要面向小型GEO軌道通信衛(wèi)星市場(chǎng),以補(bǔ)全歐洲衛(wèi)星制造領(lǐng)域的型譜空白,提升技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。歐洲已于2017年1月成功發(fā)射基于該平臺(tái)研制的首顆衛(wèi)星―西班牙衛(wèi)星―36W―1(Hispasat―36W―1)。
SmallGEO平臺(tái)的主承包商是歐洲第三大衛(wèi)星制造商—德國(guó)不萊梅軌道高技術(shù)系統(tǒng)股份公司(OHB),但該公司在Hispasat-36W-1任務(wù)之前從未研制過(guò)GEO軌道衛(wèi)星,未曾涉足商業(yè)通信衛(wèi)星制造市場(chǎng)。2004年,德國(guó)公布新一代軍事通信衛(wèi)星的項(xiàng)目招標(biāo)計(jì)劃,該公司與泰雷茲公司(Thales)聯(lián)合參與競(jìng)標(biāo),提出基于一種“小型地球靜止軌道衛(wèi)星”(LittleGEOs)平臺(tái)理念的衛(wèi)星方案。雖然該合同最終授予了阿斯特留姆公司(Astrium),但OHB開(kāi)展的小型GEO平臺(tái)自主研發(fā)工作(稱(chēng)之為L(zhǎng)UX計(jì)劃)卻未因此停止,并積極爭(zhēng)取其最大的用戶(hù)與資金來(lái)源——德國(guó)政府機(jī)構(gòu)的支持。
彼時(shí)的德國(guó)航天工業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力薄弱,GEO軌道通信衛(wèi)星六大制造商中僅有的兩家歐洲公司總部均位于法國(guó),德國(guó)本土衛(wèi)星制造商主要承擔(dān)小型衛(wèi)星、分系統(tǒng)的研制工作。如果不主導(dǎo)發(fā)展GEO軌道衛(wèi)星,德國(guó)航天工業(yè)將“面臨失去一項(xiàng)必備能力的風(fēng)險(xiǎn)”。在此背景下,2005年,LUX計(jì)劃得到德國(guó)航天局的正式認(rèn)可,并獲其資金支持,推動(dòng)進(jìn)行平臺(tái)概念的初步設(shè)計(jì)。而后,為了籌措更多資金、幫助OHB公司打開(kāi)歐洲市場(chǎng),德國(guó)航天局將目光轉(zhuǎn)向歐洲航天局,開(kāi)始尋求歐洲國(guó)家的廣泛財(cái)力與任務(wù)支持。
2005年12月,在德國(guó)柏林舉辦的歐洲航天局部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上正式確定,在歐洲衛(wèi)星通信重大專(zhuān)項(xiàng)工程——“通信系統(tǒng)預(yù)先研究”(ARTES)中,新增名為“小型地球靜止軌道衛(wèi)星倡議”(ARTES-11)子項(xiàng)目,基于LUX計(jì)劃的前期研究成果,研制SmallGEO新型衛(wèi)星公用平臺(tái)。項(xiàng)目以德國(guó)OHB公司為主導(dǎo),包括瑞典、瑞士、盧森堡、奧地利、芬蘭、丹麥和西班牙多家衛(wèi)星制造商與運(yùn)營(yíng)商加入。
公私合營(yíng)拓展融資渠道,有效降低平臺(tái)研制風(fēng)險(xiǎn)
在資金籌措方面,SmallGEO項(xiàng)目主要依靠歐洲各國(guó)政府機(jī)構(gòu)的合力支持。項(xiàng)目的前身LUX計(jì)劃最初由OHB公司自主投入研發(fā),但很快得到德國(guó)航天局3200萬(wàn)歐元的資金支持,于2005年底順利完成A階段的初步概念評(píng)審。2006年起,項(xiàng)目正式轉(zhuǎn)入歐洲航天局的ARTES計(jì)劃,獲得更大規(guī)模的資助。
ARTES計(jì)劃為SmallGEO項(xiàng)目打開(kāi)了更寬的資金渠道。該計(jì)劃采用“公私合營(yíng)”的經(jīng)費(fèi)籌措方式,公用經(jīng)費(fèi)來(lái)自19個(gè)參與國(guó)政府,從歐洲航天局年度預(yù)算中統(tǒng)一分配和支出,具體根據(jù)項(xiàng)目的技術(shù)成熟度、市場(chǎng)潛力與進(jìn)度等不同,提供差異化的資助比例:對(duì)處于技術(shù)研發(fā)初期階段,商業(yè)或技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較高的創(chuàng)新性項(xiàng)目,資助比例可達(dá)100%;對(duì)主要涉及新技術(shù)或新工藝,且最終產(chǎn)品具有明確市場(chǎng)潛力的項(xiàng)目,資助比例最高75%。SmallGEO平臺(tái)各個(gè)階段的發(fā)展均獲得了歐洲航天局不同程度的資金支持,大大降低了OHB公司投入巨資開(kāi)展自主研制的風(fēng)險(xiǎn),為項(xiàng)目順利實(shí)施提供了財(cái)力保障。
廣泛繼承已有產(chǎn)品成果,積極開(kāi)發(fā)試驗(yàn)新型技術(shù)
SmallGEO平臺(tái)的研制工作由OHB系統(tǒng)公司主導(dǎo),多家歐洲知名航天企業(yè)參與其中。在技術(shù)發(fā)展策略方面,項(xiàng)目一方面利用多方的技術(shù)實(shí)力加快研制速度,同時(shí)根據(jù)任務(wù)目標(biāo),積極試驗(yàn)新型技術(shù)。
具體來(lái)看,SmallGEO平臺(tái)在多個(gè)重要單機(jī)部件上采用了歐洲航天工業(yè)界已有的技術(shù)成果,如電推進(jìn)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)裝置和推力器指向機(jī)構(gòu)方面的研制很大程度上受益于與歐洲航天局首個(gè)月球探測(cè)器任務(wù)用于先進(jìn)技術(shù)研究的小型任務(wù)-1(SMART-1),太陽(yáng)翼基于已經(jīng)得到驗(yàn)證的歐洲之星-3000平臺(tái)以及阿爾法平臺(tái)(Alphabus)上的同類(lèi)產(chǎn)品研制。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)“小型化、低成本、高性能”的目標(biāo),SmallGEO項(xiàng)目也積極推動(dòng)各參與方的新技術(shù)研發(fā),如在平臺(tái)數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)方面,加速了歐洲航天局“獅”(LEON)系列片上系統(tǒng)(SoC)微處理器軟核架構(gòu)的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證,在推進(jìn)分系統(tǒng)方面,促進(jìn)了法國(guó)斯奈克瑪公司(Snecma)以及泰雷茲公司等在霍爾效應(yīng)電推力器(HET)以及高效率多級(jí)等離子體電推進(jìn)系統(tǒng)(HEMPT)等領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展。這種策略,既保證了平臺(tái)的可靠性與研制效率,又提升了平臺(tái)的技術(shù)先進(jìn)度,為加快其參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和拓展“適用期”打下了良好的基礎(chǔ)。
SmallGEO平臺(tái)的資助計(jì)劃
(1)模塊化設(shè)計(jì)理念,實(shí)施并行AIT流程,提升研制效率
SmallGEO平臺(tái)采用了模塊化設(shè)計(jì)理念,按此理念設(shè)計(jì)出的衛(wèi)星將由平臺(tái)模塊與載荷模塊兩部分組成,其中平臺(tái)模塊細(xì)分為核心平臺(tái)模塊和推進(jìn)模塊,載荷模塊則細(xì)分為轉(zhuǎn)發(fā)器模塊與天線(xiàn)模塊。
典型SmallGEO衛(wèi)星模塊化分解結(jié)構(gòu)
具體來(lái)看:①核心平臺(tái)模塊主要負(fù)責(zé)航天器供配電、在軌數(shù)據(jù)處理、遙測(cè)/控服務(wù)、姿態(tài)與軌道控制等關(guān)鍵服務(wù)功能,該模塊的太陽(yáng)翼支持1塊、3塊和5塊板的靈活配置,蓄電池也具備空間尺寸可調(diào)節(jié)能力,從而保證了平臺(tái)良好的可擴(kuò)展性。②推進(jìn)模塊通過(guò)化學(xué)推進(jìn)分系統(tǒng)支持GTO至GEO的軌道轉(zhuǎn)移操作,并通過(guò)電推進(jìn)分系統(tǒng)支持在軌位置捕獲與保持。③轉(zhuǎn)發(fā)器模塊包括南/北板的載荷散熱器以及對(duì)地面內(nèi)板結(jié)構(gòu),最大可支持40路轉(zhuǎn)發(fā)器以及2.3~2.5W的載荷散熱能力。④天線(xiàn)模塊由單獨(dú)安裝在對(duì)地面上的固定裝置以及東、西兩側(cè)的支撐臂組成,支持最大的天線(xiàn)口徑為2.3m。
采用這種模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)明顯:①天線(xiàn)/對(duì)地面與轉(zhuǎn)發(fā)器模塊分置、單獨(dú)集成,確保載荷快速裝配;②采用標(biāo)準(zhǔn)化接口,確保載荷與平臺(tái)并行總裝、集成、測(cè)試,提升研制效率,縮短衛(wèi)星的交付周期。
(2)靈活平臺(tái)配置,支持多類(lèi)型衛(wèi)星任務(wù),拓展應(yīng)用范圍
SmallGEO平臺(tái)的主要目標(biāo)領(lǐng)域?yàn)镚EO通信衛(wèi)星,但模塊化設(shè)計(jì)也保證了其無(wú)需對(duì)平臺(tái)進(jìn)行大的調(diào)整,即可根據(jù)用戶(hù)需求靈活改裝為對(duì)地觀(guān)測(cè)、氣象衛(wèi)星等不同任務(wù)的衛(wèi)星。具體來(lái)看,SmallGEO在設(shè)計(jì)上考慮了三種平臺(tái)變型版本。
1)SmallGEO FAST型配置版本。作為主力平臺(tái)產(chǎn)品,面向通信衛(wèi)星領(lǐng)域,發(fā)射質(zhì)量最高達(dá)3500kg,采用混合式的推進(jìn)系統(tǒng),載荷質(zhì)量最高450kg,每個(gè)太陽(yáng)翼由3塊帆板拼接而成,載荷供電功率5kW,可搭載多達(dá)32路轉(zhuǎn)發(fā)器,支持從L到Ka的工作頻段,設(shè)計(jì)壽命15年。
2)SmallGEO FLEX型配置版本。作為高承載比平臺(tái)版本,采用全電推進(jìn)方式,發(fā)射質(zhì)量最高達(dá)3500kg,載荷質(zhì)量最高900kg,每個(gè)太陽(yáng)翼由5塊帆板拼接而成,載荷供電功率10kW,可搭載多達(dá)60路轉(zhuǎn)發(fā)器,支持從L到Ka的工作頻段,設(shè)計(jì)壽命15年。如今該版本的首發(fā)星任務(wù)已單獨(dú)列為ARTES 33項(xiàng)目,仍處于工程研制階段。
3)SmallGEO EO型配置版本。作為對(duì)地觀(guān)測(cè)任務(wù)版本,發(fā)射質(zhì)量最高達(dá)3800kg,采用雙組元化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng),載荷質(zhì)量最高650kg,由于對(duì)地觀(guān)測(cè)任務(wù)的功率需求并不高,所以單個(gè)太陽(yáng)翼僅含一塊帆板,供電功率1.35kW,支持Ka和S頻段數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計(jì)壽命超過(guò)10年。
(1)結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)
SmallGEO平臺(tái)采用中央承力筒結(jié)構(gòu),如前所述分為4個(gè)艙段,太陽(yáng)翼收攏狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸為2.3m×1.9m×2.5m。雙組元推進(jìn)劑儲(chǔ)罐置于筒內(nèi),氙氣與氦氣貯罐沿承力筒對(duì)稱(chēng)布置,并盡可能地貼緊筒外壁,以最小化質(zhì)心偏移。液體遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)(LAE)安裝于運(yùn)載火箭適配器上,8副10N的反作用控制推力器(RCT)安裝于背地板上。8副電推進(jìn)系統(tǒng)推力器成對(duì)安裝在東西與南北隔板的4個(gè)交叉托架上,推力方向沿對(duì)地矢量對(duì)稱(chēng)分布。
轉(zhuǎn)發(fā)器艙呈Π字形結(jié)構(gòu),由對(duì)地板、南/北板以及對(duì)應(yīng)儀器設(shè)備構(gòu)成,低噪放大器、功率放大器以及輸入、輸出多工器等均布置南北板上。對(duì)地板上還安裝有天線(xiàn)模塊的支撐結(jié)構(gòu)。
(2)熱控分系統(tǒng)
熱控分系統(tǒng)主要由散熱器、多層組件(MLI)和熱管組成,主要采用無(wú)源工作方式,僅在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中載荷停止運(yùn)行的情況下,對(duì)敏感組件(如蓄電池以及氣態(tài)氙儲(chǔ)罐等)進(jìn)行有源加熱。
(3)推進(jìn)分系統(tǒng)
推進(jìn)分系統(tǒng)作為SmallGEO平臺(tái)單獨(dú)的一個(gè)模塊,主要由化學(xué)和電推進(jìn)兩部分組成。
化學(xué)推進(jìn)分系統(tǒng)由EADS-S4000-12型液體遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)以及4主/4備EADS-S-10-18型反作用控制推力器組成。其中,遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力達(dá)420N,比沖318s;反應(yīng)控制推力器推力達(dá)10N,比沖大于287s。推進(jìn)劑存儲(chǔ)于中央承力筒內(nèi)軸向依次放置的兩個(gè)700L容積的儲(chǔ)罐中,最高可容納1300kg的液體燃料,正常工作狀態(tài)下可在軌道轉(zhuǎn)移時(shí)提供1500m/s的速度矢量。
電推進(jìn)分系統(tǒng)執(zhí)行軌道轉(zhuǎn)移之外所有的軌道控制和動(dòng)量輪卸載任務(wù)(在軌位置保持,姿態(tài)調(diào)整,轉(zhuǎn)移至墓地軌道等),由2套完全冗余的子系統(tǒng)構(gòu)成,每個(gè)子系統(tǒng)由1個(gè)電源處理單元、1個(gè)外部電推力器選擇單元和4臺(tái)SPT-100霍爾推力器組成。霍爾推力器直接安裝于星體,沒(méi)有矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),推力方向不可調(diào)節(jié)。
電推力器在空間分布上采用三維對(duì)稱(chēng)構(gòu)型,與俄羅斯“快訊”(Express)、“亞馬爾”(Yamal)等衛(wèi)星類(lèi)似。在這種構(gòu)型下,每臺(tái)電推力器工作都能同時(shí)產(chǎn)生法向和切向速度,不產(chǎn)生徑向速度。整個(gè)壽命周期內(nèi)星體質(zhì)心變化不超出推力方向構(gòu)成的平面所包圍的區(qū)域,始終能保證電推力器點(diǎn)火時(shí)能產(chǎn)生卸載力矩。三維對(duì)稱(chēng)構(gòu)型與矩形構(gòu)型相比,所用的電推力器數(shù)量多了1倍,但不需要矢量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),降低了復(fù)雜度,推力只在切向和法向存在分量,位置保持控制中的耦合影響減弱,姿態(tài)軌道控制耦合作用較??;同時(shí)由于該構(gòu)型下電推力器推力方向不通過(guò)質(zhì)心,點(diǎn)火過(guò)程中的干擾力矩較大。
(4)姿軌控分系統(tǒng)
SmallGEO平臺(tái)采用三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制方式,主要利用反作用輪與星敏感器控制姿態(tài),同時(shí)利用電推進(jìn)系統(tǒng)執(zhí)行在軌位置保持,正常工作狀態(tài)下反作用輪角動(dòng)量的管理僅依靠電推進(jìn)系統(tǒng)完成,這也成為姿軌控系統(tǒng)的一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。但值得一提的是,安全模式下并不啟用電推進(jìn)系統(tǒng),而是依靠冷氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)是采用了基于有源像素傳感器(APS)的星敏感器設(shè)備,并采用了互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器、具備隨機(jī)窗口讀取能力同時(shí)支持單片專(zhuān)用集成電路(ASIC)集成方式,與傳統(tǒng)的電荷耦合器件(CCD)星敏設(shè)備相比,功耗更低、接口更加簡(jiǎn)化、體積更小,同時(shí)抗輻射性更強(qiáng)。
最后,SmallGEO平臺(tái)還載有一個(gè)阿斯特留姆公司研制的GNSS接收機(jī),將驗(yàn)證利用GPS信號(hào)在36000km高度實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位功能,質(zhì)量達(dá)3.9kg,功率消耗10W,尺寸為272mm×284mm×92mm,預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)的定位精度可達(dá)150m。
(5)供配電分系統(tǒng)
SmallGEO平臺(tái)的太陽(yáng)翼由阿斯特留姆公司研制,主要基于歐洲星-3000(Eurostar-3000)以及Alphabus平臺(tái)上所采用的設(shè)備研制而成。大部分電子元件已經(jīng)在歐洲研制的多顆通信衛(wèi)星和伽利略衛(wèi)星上得到廣泛驗(yàn)證。
單塊帆板的基本尺寸為2730mm×2216mm,僅就基本型配置而言,展開(kāi)后寬度達(dá)到9m,6塊帆板能夠提供50V的母線(xiàn)電壓,在壽命初期可為平臺(tái)提供6.5kW功率,載荷供電功率最大為5kW,到壽命末期,載荷供電功率僅3.5kW。
(6)數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)
在軌數(shù)據(jù)處理分系統(tǒng)主要通過(guò)傳輸和處理指令、獲取傳感器信息以及其他數(shù)據(jù)等對(duì)單個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行控制,采用芯片系統(tǒng)(SoC)設(shè)計(jì)理念,融合了LEON、MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、遙測(cè)IP內(nèi)核等新技術(shù)。這使得星上數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(OBDH)得以實(shí)現(xiàn)軟件獨(dú)立的遙測(cè)與遙控能力,執(zhí)行S/C任務(wù)。OBDH系統(tǒng)包括了一個(gè)內(nèi)部全冗余式的衛(wèi)星管理單元,執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)以及平臺(tái)功率分配任務(wù)。平臺(tái)性能對(duì)比分析
總的來(lái)說(shuō),歐洲航天局打造SmallGEO平臺(tái)的主要目標(biāo)是打破美國(guó)在小型GEO軌道通信衛(wèi)星制造領(lǐng)域的壟斷地位,但2000年以后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,俄羅斯與印度等航天大國(guó)的對(duì)應(yīng)平臺(tái)表現(xiàn)也相當(dāng)突出,占據(jù)較多的市場(chǎng)份額。與此同時(shí),英國(guó)薩里衛(wèi)星技術(shù)有限公司(SSTL)也在空客防務(wù)與航天公司的支持下,計(jì)劃研制同級(jí)別的“地球靜止軌道小衛(wèi)星平臺(tái)-轉(zhuǎn)移軌道版本”(GMP-T)平臺(tái)產(chǎn)品。
(1)多型號(hào)并存競(jìng)爭(zhēng)激烈
總體來(lái)看,在核心技術(shù)指標(biāo)方面,除印度的I-2000平臺(tái)與歐美差距較大以外,余下平臺(tái)的性能差別都在較小區(qū)間范圍。SmallGEO平臺(tái)在載荷承載能力方面表現(xiàn)一般,略高于均值水平的420kg,與采用直接發(fā)射入軌方式的Express-1000相比仍存在一定差距;在載荷供電功率方面,單翼三塊帆板的FAST型配置可提供5kW的供電能力,而美國(guó)和俄羅斯的平臺(tái)最高可達(dá)5.5kW;設(shè)計(jì)壽命方面,各型平臺(tái)基本都可達(dá)到15年。
同質(zhì)化的技術(shù)性能表現(xiàn),也決定了未來(lái)商業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈性。而且就目前來(lái)看,即便是SmallGEO旨在力保的歐洲市場(chǎng),在GMP-T平臺(tái)投入使用后,格局發(fā)展也存在疑問(wèn),該平臺(tái)已經(jīng)獲得歐洲通信衛(wèi)星公司(Eutelsat)的支持,將于2018年發(fā)射“量子”(Quantum)衛(wèi)星,未來(lái)歐洲將面臨同領(lǐng)域兩款同型平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)外主要中小型GEO衛(wèi)星平臺(tái)對(duì)比
(2)研制周期為最大問(wèn)題
毫無(wú)疑問(wèn),對(duì)于市場(chǎng)和用戶(hù)而言,除技術(shù)性能之外,快速交付能力是評(píng)價(jià)制造商研制水平的重要指標(biāo)。當(dāng)前其他各型平臺(tái)中,交付最快的為GEOStar-2平臺(tái),在24個(gè)月左右,俄羅斯、印度的交付周期相對(duì)較長(zhǎng),一般都在30個(gè)月以上。但單從首發(fā)星任務(wù)來(lái)看,SmallGEO目前真正的交付速度不容樂(lè)觀(guān)(受各種因素影響已超過(guò)7年),雖然按照目前官方公布的計(jì)劃,其研制周期將在未來(lái)力爭(zhēng)壓縮至36月,但這種交付周期在如今敏感性極高的商業(yè)市場(chǎng)中,毫無(wú)疑問(wèn)將成為制約其競(jìng)爭(zhēng)的最大弊端。
另一方面,截至目前為止,SmallGEO平臺(tái)尚未真正獲得一顆商業(yè)通信衛(wèi)星領(lǐng)域的國(guó)際訂單,仍主要依靠歐洲航天局的項(xiàng)目支持,后續(xù)已確定的任務(wù)中,無(wú)一例外都來(lái)自于歐洲航天局或歐洲本土運(yùn)營(yíng)商,其中最大的訂單為6顆歐洲第三代氣象衛(wèi)星。因而,從短期情況分析來(lái)看,爭(zhēng)取歐洲政府機(jī)構(gòu)及衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的支持,是破解SmallGEO發(fā)展問(wèn)題的必選途徑。
SmallGEO平臺(tái)的正式投入使用,勢(shì)必改變小型GEO通信衛(wèi)星制造市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局。該市場(chǎng)整體規(guī)模雖然不大,但門(mén)檻相對(duì)較低,已成為具備一定研制實(shí)力的航天國(guó)家進(jìn)軍GEO衛(wèi)星制造領(lǐng)域的突破口,目前的參與者不僅包括美國(guó)、歐洲、俄羅斯、印度、日本等主要航天國(guó)家,以色列、阿根廷等新興國(guó)家也已相繼研制成功相應(yīng)系統(tǒng),競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)激烈。如前所述,SmallGEO以及后續(xù)GMP-T等新型平臺(tái)在關(guān)鍵技術(shù)性能上將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在歐洲各級(jí)政府不斷加大政策扶持、ARTES框架促成運(yùn)營(yíng)商與制造商聯(lián)合的背景之下,未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境將更加嚴(yán)峻。
在SmallGEO項(xiàng)目的發(fā)起、融資、研制和應(yīng)用過(guò)程中,歐洲通信衛(wèi)星領(lǐng)域的重大專(zhuān)項(xiàng)ARTES計(jì)劃起到了巨大的推進(jìn)作用。歐洲航天局在A(yíng)RTES計(jì)劃中主要通過(guò)多樣化的資金籌措渠道、強(qiáng)有力的合作洽談機(jī)制、繼承式的技術(shù)研發(fā)驗(yàn)證以及全方位的產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用,為歐洲航天工業(yè)界打造了一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目的孵化平臺(tái),鼓勵(lì)各國(guó)的航天企業(yè)進(jìn)行大膽的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品嘗試,逐步形成了政府企業(yè)良性互動(dòng)、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同共進(jìn)的產(chǎn)業(yè)格局,不但成功催生了SmallGEO以及Alphabus超大型平臺(tái)等一批核心產(chǎn)品,也將OHB公司為代表的一批企業(yè)培育成為國(guó)際通信衛(wèi)星市場(chǎng)的新興力量,有效提升歐洲航天工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
最后,值得注意的是,隨著近年來(lái)衛(wèi)星研制與應(yīng)用技術(shù)的不斷演進(jìn),通信衛(wèi)星制造市場(chǎng)也在發(fā)生劇烈變革,運(yùn)營(yíng)商對(duì)平臺(tái)承載能力需求呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)。筆者統(tǒng)計(jì)并對(duì)比了1999-2008年與2009-2018年兩個(gè)十年間全球發(fā)射的通信衛(wèi)星質(zhì)量變化,大、小“兩極化”態(tài)勢(shì)明顯。5t以上的大型和超大型通信衛(wèi)星數(shù)量增幅達(dá)337%,占所有發(fā)射通信衛(wèi)星比例也從8.1%快速增長(zhǎng)至25.9%,1t以下的小型通信衛(wèi)星數(shù)量增幅也達(dá)95.6%,占比也從30.5%增長(zhǎng)至43.7%。
而中小型(1~3t)和中大型(3~5t)衛(wèi)星占比出現(xiàn)顯著萎縮,發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量則分別下滑了34.3%和29.8%。受此影響,主流通信衛(wèi)星制造商的平臺(tái)型譜布局也在發(fā)生變化,面向批量化的通信小衛(wèi)星研制和面向下一代高性能、高價(jià)值GEO衛(wèi)星研制已成為主要的著力點(diǎn),中型平臺(tái)的角色定位不斷下調(diào)。這種市場(chǎng)預(yù)期的波動(dòng)性,對(duì)SmallGEO平臺(tái)的后續(xù)發(fā)展將產(chǎn)生不可忽視的影響。