商業(yè)航天正在世界范圍內(nèi)迎來又一波熱潮。2021年，美國維珍銀河公司和藍(lán)色起源公司相繼實現(xiàn)了亞軌道旅游。同年9月16日，美國SpaceX(太空探索技術(shù)公司)實現(xiàn)了首次“全平民”太空旅游……那么，中國人的太空旅行何時能夠到來呢？

(相關(guān)資料圖)

近年，在政策東風(fēng)下，中國商業(yè)航天市場規(guī)模高速增長，越來越多的民營企業(yè)正匯入探索浩瀚蒼穹的洪流。短短數(shù)年，中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大，如今初具規(guī)模。目前，在運載火箭、衛(wèi)星應(yīng)用等領(lǐng)域均已出現(xiàn)頭部企業(yè)，形成“國家隊”與民營企業(yè)互補的格局，發(fā)射次數(shù)、發(fā)射載荷質(zhì)量和在軌衛(wèi)星規(guī)模均居世界前列。

中國商業(yè)航天企業(yè)是如何奮起直追的？航天商業(yè)化將如何賦能千行百業(yè)？又將如何改變我們的日常生活？

必須降低成本

大航海時代，如果沒有大型帆船，人類無法抵達(dá)新大陸。商業(yè)航天時代，作為運載工具的商用火箭同樣具有基礎(chǔ)性作用。

“降低制造和發(fā)射成本是商業(yè)火箭面臨的首要問題。”火箭派(太倉)航天科技有限公司首席執(zhí)行官程巍表示，“解決辦法就是解耦和復(fù)用。這兩點做得越好，研發(fā)效率越高，制造成本也就越低。”

復(fù)用，就是重復(fù)使用。“以往火箭都是使用即報廢，如果能做成可回收火箭，多次使用，成本自然就下來了。”程巍說。

“解耦其實就是化整為零，把1個百噸大發(fā)動機，化成10個十噸的小發(fā)動機，批量化生產(chǎn)，再通過控制系統(tǒng)把他們連接起來，從而降低研發(fā)和制造成本。”程巍說，“這樣一來，還可以更好利用其他先進(jìn)制造業(yè)新技術(shù)，導(dǎo)入不同供應(yīng)鏈，帶動航天產(chǎn)業(yè)化進(jìn)一步發(fā)展。”

拆解火箭制造和發(fā)射流程，程巍為火箭派選定了發(fā)展路徑：未來采用星箭一體化模式，飛船和火箭末級共用電力、控制、通信等系統(tǒng)，以低成本、高度集成和可重復(fù)使用的方式，提高生物載荷裝置空間、電力等資源利用率。

火箭派后續(xù)使用的是電動泵發(fā)動機，原理、結(jié)構(gòu)和控制方式相比傳統(tǒng)方式更簡單；在重復(fù)使用方面，相對于傳統(tǒng)的渦輪泵循環(huán)，也更具優(yōu)勢。

對可回收火箭而言，發(fā)動機二次起動點火是核心技術(shù)之一。火箭研發(fā)企業(yè)深藍(lán)航天，由于在中國首次測試成功可回收復(fù)用式火箭而引起業(yè)界關(guān)注。

“去年9月，深藍(lán)航天完成了中國商業(yè)航天可重復(fù)使用液氧煤油發(fā)動機二次起動試車。不久后，這臺發(fā)動機二次起動試車再次取得成功，標(biāo)志著測試發(fā)動機已經(jīng)具備可重復(fù)使用能力，為后續(xù)火箭入軌、回收及重復(fù)使用提供了技術(shù)保障。”江蘇深藍(lán)航天有限公司首席執(zhí)行官霍亮告訴記者，“今年深藍(lán)航天計劃完成‘星云-1’入軌火箭一子級的高空回收試驗，并將2024年擇機完成‘星云-1’運載火箭的首次入軌發(fā)射-回收任務(wù)。”

再看衛(wèi)星。火箭只是運輸工具，而不同功能的衛(wèi)星則會轉(zhuǎn)化為不同的消費應(yīng)用場景。比如中國的北斗、美國的“星鏈”，都已在全球范圍內(nèi)積累了大量的用戶、造就了多個行業(yè)賽道。因此，衛(wèi)星制造和發(fā)射成本，關(guān)乎能否真正形成規(guī)模足夠大的市場。

給衛(wèi)星降成本，首要秘訣是給它“減重”。

長光衛(wèi)星是中國第一家商業(yè)遙感衛(wèi)星公司。該公司通過技術(shù)攻關(guān)，于2019年發(fā)射的“吉林一號”高分03A星，第一次用上了“載荷平臺融合設(shè)計”，大幅減少平臺結(jié)構(gòu)，電子學(xué)軟硬件高度集成，有效載荷比顯著提升。

創(chuàng)新設(shè)計讓衛(wèi)星“體重”大幅降低。據(jù)悉，“吉林一號”高分03星“體重”已降至40公斤，重量只有第一代衛(wèi)星的1/10，但降重量不降指標(biāo)，分辨率始終保持在0.75米的高水平。

重量降低，火箭運載成本也隨之減少。過去能發(fā)射一顆星的價格，如今可以發(fā)射10顆甚至更多衛(wèi)星。

賦能千行百業(yè)

商業(yè)航天究竟能干啥？

“鏈接太空，升級地球，利用太空為地球產(chǎn)業(yè)做升級配套。”這是程巍的答案。火箭派首先瞄準(zhǔn)了空間生命科學(xué)領(lǐng)域。程巍說，一直以來，太空中的失重及微重力環(huán)境都被視為一項寶貴的實驗資源，利用太空中的特殊環(huán)境開展空間生命科學(xué)研究，是太空經(jīng)濟中重要的細(xì)分賽道。

前不久，火箭派將中國商業(yè)航天首顆空間生命科學(xué)試驗衛(wèi)星“火炬一號”順利送入預(yù)定軌道，并圓滿完成為期一個月的飛控任務(wù)。

這次試驗主要是檢測空間環(huán)境(包括微重力、宇宙輻射等因素)對腸道中好氧菌及厭氧菌生長情況的影響。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所副研究員任廣旭認(rèn)為，此次科學(xué)探索明確了這類益生菌在空間環(huán)境下的生長特性，研究成果將用于開發(fā)改善宇航員腸道健康的益生菌產(chǎn)品以及為功能性食品研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。此外，未來還能篩選出產(chǎn)業(yè)化性能更強的益生菌亞種，服務(wù)于食品工業(yè)。

“空間生命科學(xué)是載人航天的伴生產(chǎn)物。一切航天都是‘載人’航天，要始終服務(wù)于人類。”程巍說，“火箭派要采用‘星箭一體化’的模式，依靠運載火箭，打造空間生物實驗室，為生物醫(yī)藥行業(yè)提供商業(yè)化太空技術(shù)產(chǎn)品與服務(wù)，讓空間微重力環(huán)境觸手可及。”

4G、5G手機信號早已進(jìn)入我們的日常生活。但據(jù)國際電信聯(lián)盟統(tǒng)計，當(dāng)前全球仍有近30億人沒有接入互聯(lián)網(wǎng)，占全球人口近四成。中國一些偏遠(yuǎn)地區(qū)也存在覆蓋盲區(qū)，部分深山、沙漠、戈壁無人區(qū)等沒有手機信號。

業(yè)內(nèi)人士指出，欠發(fā)達(dá)和偏遠(yuǎn)地區(qū)鋪設(shè)光纖成本昂貴，互聯(lián)網(wǎng)用戶滲透率還處于比較低的水平。而衛(wèi)星憑借覆蓋廣、成本低的優(yōu)勢，能成為光纖互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的有效補充，真正建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全球無縫隙覆蓋。

無論是日常出行導(dǎo)航、當(dāng)下火熱的自動駕駛，還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測土壤墑情、觀察水稻長勢、牧群定位，抑或資源勘探、森林防火、搶險救災(zāi)等場景，衛(wèi)星早已無處不在。它們中不僅有北斗這樣的“國家隊”選手，還有不少民營企業(yè)的商業(yè)衛(wèi)星。

吉利集團旗下的浙江時空道宇科技有限公司，成立5年來已形成了涵蓋衛(wèi)星研發(fā)、制造、測控、運營的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。“我們的主要目的是推進(jìn)和實現(xiàn)航天科技在各行各業(yè)的應(yīng)用場景落地，可以為智慧出行、智能制造、無人機運輸、城市管理、消費電子、緊急救援等諸多領(lǐng)域提供支撐。”時空道宇首席執(zhí)行官王洋說。

深入日常生活

商業(yè)航天的快速發(fā)展催生了諸多新興應(yīng)用領(lǐng)域，也催生了人們對商業(yè)航天未來更多應(yīng)用場景的需求。

當(dāng)2001年美國富商丹尼斯·蒂托成為第一位太空游客后，多名太空游客陸續(xù)登上國際空間站，實現(xiàn)了遨游太空的夢想。

“太空旅游是商業(yè)航天中重要的應(yīng)用領(lǐng)域。國外的‘太空游客’往往都是富豪，每次上天成本達(dá)上千萬美元，高昂的成本和一定的風(fēng)險是太空旅游商業(yè)化面臨的主要問題。”霍亮說，“到空間站小住、吃頓飯、出艙活動一番，完成一趟這樣的太空旅行，技術(shù)上已經(jīng)沒什么障礙，關(guān)鍵是要提高火箭的可靠性和易用性。”

關(guān)于具體時間節(jié)點，“長征十一號”火箭首任總指揮、中科宇航探索技術(shù)有限公司創(chuàng)始人楊毅強預(yù)測，2025年中國有望開始亞軌道旅行，票價約200萬-300萬元人民幣。

所謂“亞軌道飛行”，就是在距地球20-100公里的高空進(jìn)行飛行，嚴(yán)格意義上還沒有真正進(jìn)入到太空，只是在地球大氣層與太空交界處游走，真正的太空飛行還需更長時間，但亞軌道飛行也足以讓許多人心動。

然而，上百萬元的價格，雖已大大低于國際同行，卻還是高于大多數(shù)中國人的消費能力。霍亮認(rèn)為，供給側(cè)的變革將會創(chuàng)造旺盛需求。“就像在民航業(yè)發(fā)展的早期階段，跨大西洋航班成本也曾十分高昂。”霍亮表示，隨著技術(shù)發(fā)展和新業(yè)態(tài)的普及，太空旅行的價格也能讓更多人接受。

當(dāng)發(fā)射和運營成本降得足夠低，老百姓同樣可以直接利用衛(wèi)星做很多事。

就拿衛(wèi)星遙感來說。別以為遙感有多神秘，簡單地講，就是用衛(wèi)星拍照片。過去一張遙感照片成本和使用門檻很高，也無法隨時隨地拍攝。當(dāng)大量低成本的遙感衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)后，普通攝影愛好者就可以通過遙感衛(wèi)星，以較低價格獲取一張?zhí)找暯堑暮脚膱D。

“未來，中國商業(yè)航天的發(fā)展關(guān)鍵不是火箭或衛(wèi)星，而是應(yīng)用。越接近大眾和終端用戶的業(yè)務(wù)，收益越高，商業(yè)航天也將迎來最好發(fā)展時期，深入普通人的日常生活。”楊毅強說。

也許在不遠(yuǎn)的將來，不僅企業(yè)、高校、科研院所等可以發(fā)射自己的衛(wèi)星，普通老百姓也能私人訂制一顆衛(wèi)星，把它送到天上，讓它置身浩瀚蒼穹，凝望著我們生活的地球。

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責(zé)任編輯：Rex_10