過去一年,在世界經(jīng)濟增長受到疫情影響的大環(huán)境里,全球航天產(chǎn)業(yè)依舊逆勢發(fā)展取得了不凡成績,注定將在歷史的卷軸上留下濃墨重彩的一筆。
在這一年,人類探索邊際不斷延伸。美國國家航空航天局(NASA)成功發(fā)射了小行星探測器“露西號”,它將執(zhí)行首次造訪木星特洛伊小行星群的探測任務(wù)。全球發(fā)射了超過1 000顆衛(wèi)星,美國SpaceX公司的“獵鷹”9號火箭首次實現(xiàn)一箭143星,突破人類單次發(fā)射衛(wèi)星的紀錄。商業(yè)航天公司史無前例地把十余名游客送去太空體驗。載人航天和深空探索不再是不計成本的工程項目,而是可依托商業(yè)化公司高效、低成本來運營,將帶來億萬商機的新市場。
中國航天發(fā)展同樣迎來了加冕時刻,我們擁有了自己的空間站,天和核心艙成功發(fā)射,“天問一號”首次著陸火星,長征系列運載火箭發(fā)射次數(shù)達400次以上。在前10個月里,中國太空發(fā)射次數(shù)已達40次,超過以往的任何一年的發(fā)射次數(shù)。
同時,在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面,中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團有限公司的成立正拉開星座建設(shè)的序幕;銀河航天首次完成我國低軌寬帶通信衛(wèi)星的小規(guī)模批產(chǎn),航天技術(shù)的橫軸正在與商業(yè)突破的縱軸加速相擁。
在太空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的歷史機遇期,技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)創(chuàng)新正推動整個商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在新型舉國體制的背景下,技術(shù)、資本、人才等資源正加速聚集,快速積累,為商業(yè)航天的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
在衛(wèi)星制造領(lǐng)域,商業(yè)航天企業(yè)低成本、批量化生產(chǎn)的優(yōu)勢正進一步凸顯,衛(wèi)星的研制正從“少量定制模式”向“批產(chǎn)模式”轉(zhuǎn)變,我們正在努力實現(xiàn)像生產(chǎn)電腦一樣生產(chǎn)衛(wèi)星。
在這一年,銀河航天自主研制完成小批量低軌寬帶通信衛(wèi)星,在僅11個月的時間內(nèi)實現(xiàn)了小批量衛(wèi)星的全部設(shè)計、生產(chǎn)、測試、試驗、出廠,驗證了我國面向低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的小規(guī)模批產(chǎn)以及全流程研制能力,我國商業(yè)衛(wèi)星公司的市場競爭力正逐步提升。
除了衛(wèi)星數(shù)量激增外,衛(wèi)星的性能也隨著摩爾定律大幅提升。在高軌方面,2017年發(fā)射的“實踐十三號”是當時國內(nèi)通信容量最大的寬帶衛(wèi)星,通信總?cè)萘窟_到20Gbps,超過我國此前所有通信衛(wèi)星容量的總和;而2020年7月成功發(fā)射的亞太6D衛(wèi)星,通信總?cè)萘窟_到了50Gbps。在低軌方面,2020年1月成功發(fā)射的銀河航天首發(fā)星以僅亞太6D衛(wèi)星幾十分之一的重量,卻實現(xiàn)了單向24Gbps的通信速率。衛(wèi)星正處于類似“超大老式臺式機”向“筆記本電腦”的進化階段,柔性太陽翼讓“超大能源”成為可能,軟件定義衛(wèi)星讓衛(wèi)星更智能、功能更加豐富,“太空計算機”的算力加速提升。
在全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大潮中,商業(yè)航天公司正在向舞臺中央邁進。截至2021年底,SpaceX公司已經(jīng)發(fā)射超過1 900顆星鏈衛(wèi)星,并開始在十余個國家運營,全球預(yù)訂終端數(shù)量超過50萬;中國商業(yè)航天公司也首次實現(xiàn)小批量批產(chǎn)衛(wèi)星。
全球范圍內(nèi),SAR衛(wèi)星商業(yè)應(yīng)用也已初具規(guī)模,芬蘭ICEYE作為當前全球在雷達小衛(wèi)星領(lǐng)域領(lǐng)先的企業(yè),已發(fā)射了14顆衛(wèi)星。日本的iQPS則計劃到2025年構(gòu)建36個衛(wèi)星組網(wǎng)的星座,在10分鐘內(nèi)觀測到全球任意一個地點。在中國,銀河航天也承接了SAR衛(wèi)星的商業(yè)訂單,正在開展SAR衛(wèi)星的研制工作。
當前,衛(wèi)星數(shù)量增加、衛(wèi)星平臺的種類豐富、衛(wèi)星性能的提升,以及衛(wèi)星制造的商業(yè)化、低成本化,使得衛(wèi)星應(yīng)用場景不斷豐富,衛(wèi)星不僅可以應(yīng)用于地面應(yīng)急救災(zāi)、預(yù)報預(yù)警,還可以應(yīng)用于導航服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信等多個領(lǐng)域。
過去一年,衛(wèi)星數(shù)據(jù)還被創(chuàng)新應(yīng)用于金融助農(nóng)領(lǐng)域,比如,國內(nèi)已經(jīng)有銀行通過商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù),評估農(nóng)戶耕地情況,降低農(nóng)民獲得貸款的門檻。更為重要的是,作為國家通訊社的新華社通過建立專門團隊開展豐富的探索和實踐,推動衛(wèi)星技術(shù)與媒體融合發(fā)展,以新聞媒體為紐帶使衛(wèi)星技術(shù)與更多社會生產(chǎn)生活場景連接,進一步驗證了衛(wèi)星技術(shù)之于社會發(fā)展的廣泛作用。
據(jù)NewSpace Index發(fā)布的《2021年衛(wèi)星星座行業(yè)調(diào)查和趨勢》數(shù)據(jù),截至2021年5月,全球共有251個商業(yè)衛(wèi)星星座,有4%的星座已發(fā)射衛(wèi)星,9%的正在籌劃發(fā)射,絕大多數(shù)星座已處于籌資和開發(fā)階段,待開發(fā)市場空間巨大。商業(yè)運載的技術(shù)成熟、成本降低,為上述龐大的星座計劃建設(shè)成功奠定了基礎(chǔ)。
過去一年,據(jù)不完全統(tǒng)計,全球共進行了大概130次運載發(fā)射,美國SpaceX公司和火箭實驗室等頭部企業(yè)的示范作用明顯,其中僅SpaceX的“獵鷹”9號火箭就進行了28次的飛行,并完成了創(chuàng)紀錄的單個助推器的11次發(fā)射任務(wù),持續(xù)獲得NASA的訂單。今年2家嘗試入軌發(fā)射的初創(chuàng)火箭公司也相繼取得了突破。在中國,商業(yè)航天公司也實現(xiàn)了連續(xù)發(fā)射成功,并開始收獲客戶的商業(yè)訂單。商業(yè)航天企業(yè)的市場份額正在穩(wěn)步提升。
隨著火箭運載能力的顯著提升,太空旅游迎來了黃金發(fā)展期,在2021年,世界幾大私人航天企業(yè)紛紛入局。維珍銀河公司和藍色起源公司相繼開展首次載人試飛且均獲成功,全球多名游客實現(xiàn)了軌道太空之旅。僅維珍銀河公司一家公司已經(jīng)獲得了超過600張座位票預(yù)訂訂單,每張票價達數(shù)十萬美元。商業(yè)航天企業(yè)將開發(fā)產(chǎn)業(yè)價值鏈上的各個環(huán)節(jié),市場潛力巨大。
今天,商業(yè)航天公司正在通過自身的優(yōu)勢,獲得更多的商業(yè)訂單支持。不久前, NASA 對美國3個私人航天公司進行了招標,建造私人低軌空間站替代日漸老舊的國際空間站,將把部分國際空間站的運營轉(zhuǎn)交給私人公司。
隨著新型運載手段的不斷發(fā)展,發(fā)射成本有望進一步降低,人類每年送入太空的航天器規(guī)模有望進一步提升,人類探索太空將具有更廣闊前景。去建造火星基地,到去月球建設(shè)營地,越來越多在過去看起來不切實際的想法,將有望變成現(xiàn)實。
過去數(shù)十年,各國的航天發(fā)展經(jīng)歷了從封閉到逐步開放再到支持的政策轉(zhuǎn)變,商業(yè)航天市場正不斷開放。
實際上,早在上世紀90年代俄羅斯航天局就成立了一項國家商業(yè)航天風險基金,用以扶持商業(yè)航天企業(yè)發(fā)展;美國在2006年就將私人航天上升為戰(zhàn)略層面,明確了商業(yè)航天的發(fā)展方向。
半個世紀以來,各國航天部門通過向商業(yè)航天企業(yè)輸出技術(shù)能力、帶動商業(yè)航天發(fā)展的方式,提升航天的總體實力。比如,美國政府扶持了上一代航天公司的發(fā)展,包括洛馬、波音、軌道科學在內(nèi)的公司,很多訂單都來自于美國政府資金支持。
近年來,在SpaceX公司的發(fā)展過程中,美國宇航局貢獻了巨大力量,其向SpaceX公司開放了“阿波羅”登月和航天飛機研發(fā)的大量技術(shù)報告,轉(zhuǎn)移了大量成熟技術(shù);還提供了大型火箭發(fā)動機的原型,為實現(xiàn)火箭重復(fù)使用提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。
當前,各國都在積極布局商業(yè)航天領(lǐng)域,通過政策引導、政府訂單、技術(shù)轉(zhuǎn)移等多種途徑推動商業(yè)航天發(fā)展。
尤其是最近一年,一些國家在頂層設(shè)計方面對商業(yè)航天的發(fā)展給予了大力支持。美國新發(fā)布的《國家太空政策》,提出了要將人類經(jīng)濟活動擴展到太空,與私營企業(yè)合作開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù);英國發(fā)布首個國家太空戰(zhàn)略,計劃釋放私人融資來促進英國商業(yè)太空企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展,以此保持英國在空間科學和技術(shù)方面的競爭優(yōu)勢。
目前,商業(yè)航天公司從最初的簡單火箭、衛(wèi)星研制到更復(fù)雜的太空探索等任務(wù),獲得了越來越多的來自政府的訂單。比如,SpaceX公司獲得了美國國防部的研發(fā)基于星鏈平臺的導彈跟蹤衛(wèi)星的訂單,價值1.49億美元;加拿大的Telesat公司宣布獲得了DARPA一份合同,為“黑杰克”低軌星座的兩顆衛(wèi)星制造衛(wèi)星平臺。
可見,世界各國正在史無前例地加速商業(yè)航天的布局,一些國家不僅從頂層設(shè)計、技術(shù)轉(zhuǎn)移等多個維度推動,還在國家任務(wù)的研發(fā)、制造、應(yīng)用等環(huán)節(jié),采用開放市場的策略,通過充分競爭,獲取性價比最高的方案,進而推進商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高國家整體航天實力。
面對全球航天市場激烈競爭,我國也在不斷推進商業(yè)航天的發(fā)展。在新型舉國體制背景下,我國商業(yè)航天的發(fā)展迎來了新的機遇。十九屆四中全會中首次提出,要“構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制”。此后,《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中指出,強化國家戰(zhàn)略科技力量。制定科技強國行動綱要,健全社會主義市場經(jīng)濟條件下新型舉國體制,打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn),提高創(chuàng)新鏈整體效能。
未來,在新型舉國體制的背景下,國企、民企以及產(chǎn)學研用多方主體的積極性有望充分被調(diào)動,共同探索空天產(chǎn)業(yè)建設(shè)與發(fā)展之路。在不斷開放的市場環(huán)境下,通過發(fā)揮商業(yè)航天企業(yè)在低成本、高效率、市場化等方面的優(yōu)勢,充分競爭,將助力我國提高整體航天能力。
近年來,商業(yè)航天駛?cè)肟燔嚨溃嘘P(guān)商業(yè)航天的融資與產(chǎn)業(yè)布局的利好消息不斷涌現(xiàn),我國商業(yè)航天已形成了初具雛形的產(chǎn)業(yè)體系,并開始有序競爭。2021年,國家從頂層設(shè)計方面,我國“十四五”規(guī)劃指出,要打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎(chǔ)設(shè)施體系。北京、上海、重慶等二十余個地區(qū)的省市級政府相繼出臺了相關(guān)政策,為商業(yè)航天企業(yè)帶來了新訂單,加速了智能制造、通信與航天產(chǎn)業(yè)的融合。
一切跡象都在顯示,一個“All in航天”的時代正在到來。我國的商業(yè)航天正面臨前所未有的機遇??梢灶A(yù)見,隨著政策的進一步開放,技術(shù)的不斷向前發(fā)展,商業(yè)航天將迎來更加激情澎湃的時代。