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航天科工商业航天迎“鲲鹏之变”

时间:2017年03月30日 信息来源:国防科工局 点击: 【字体:

北冥有鱼,其名为鲲。鲲之大,不知其几千里也,化而为鸟,其名为鹏;鹏之背,不知其几千里也……


两千年前,庄子在《逍遥游》中写下鲲鱼化鹏的传说;两千年后,这番奇诡的想象穿越历史尘埃,投射为一个可触可感的现实——


2017年3月3日,中国航天科工集团公司自主研制的首颗卫星发射成功。卫星取义老庄《逍遥游》,命名为“天鲲一号”。


如同火箭“开拓”之名,这次发射渴望收获“鲲鹏之变”的效果:不单单指技术验证,而是成为航天科工虹云工程乃至整个商业航天大局的投石探路者。


鲲鱼飞天 化鹏有时


3月3日清晨,远山未明,大漠寒凉。在酒泉卫星发射中心,开拓运载火箭腾空而起,它像一只扶摇直上的大鹏鸟,跳出地平线,越过初阳,振翅而去。


这支冲天利箭托举的正是天鲲一号。这项旨在推动虹云工程的发射计划,打响了航天科工商业航天之役的关键一枪。

天鲲一号成功发射,标志着航天科工已具备独立自主研制各类典型空间飞行器及平台的能力。假以时日,这项能力将被运用到种种商业航天发射之中。


早在2014年3月,天鲲一号的研制工作已经开始。彼时,卫星效用已然明朗:主要用于遥感、通信和高功能密度通用卫星平台技术验证试验。


这项关乎航天科工商业航天战略大局的任务,被交给了它旗下最具实力的研究院所之一——中国航天科工集团公司二院。二院是空天防御技术总体研究院,是我国最重要的空天防御武器装备研制生产基地,通过装备的研制,积累了进军空间工程领域的技术基础。


但研制历程依然坎坷,布满荆棘。卫星研制经验不足,专业体系不够完备,相关人才短缺……这是二院受命之时面对的种种难处。“而反过来想,将这些难处一一攻破的过程,也恰恰是为商业航天开疆拓土、清扫障碍的过程。”二院该项工程主管者、副院长宋晓明说。倘若成功,必会收到“筚路蓝缕,以启山林”之效。


抱定这种信念,二院天鲲一号团队埋首苦干,整整三年后,天鲲一号成功发射。他们交上了一份满意的答卷。


这次发射意义深远。天鲲一号走模块化设计路径,搭建的是一个通用化的小卫星平台。未来,随着技术日渐成熟,这个小平台可以在短时期内完成集成、测试、发射和应用,这无疑贴合了商业航天“快速集成”的精髓要义。


除此之外,通过天鲲一号,航天科工还组建了一支高素质、朝气蓬勃的卫星研制队伍,建立了较为完备的卫星研制体系,这种人才储备和体制上的完善,无疑对航天科工进军空间工程领域大有裨益。


商业模式的探路者


除了新技术试验,天鲲一号还试图在商业模式创新上有所突破。


集团公司党组书记、董事长高红卫曾在多个场合阐述航天科工的商业航天概念,在他看来,要发展商业航天,必须集众人之力,即将航天科工打造成一个“社会性总体院、社会性总体部、社会性总装厂”。


在天鲲一号及此后渐次铺展的虹云工程里,“众筹共建”的概念被引入。它作为一种突破传统资金来源渠道的新型融资模式,在整个商业航天大局中被寄予厚望。


“商业航天是一种市场行为,需要引入社会资本。”二院科技发展部副部长邹广宝说。在他看来,商业同时意味着收益和风险,众筹模式则让“自愿者们”结成利益共同体,赢则共赢、风险共担。


国际范围内,可口可乐公司成功注资美国卫星互联网公司OneWeb,是对商业航天领域中众筹模式可行性疑虑的有力回应。


2015年底,OneWeb宣布已从多家国际领先公司中获得5亿美元融资,其中包括可口可公司。“我们坚信,它将通过改善实时接入帮助我们拓展业务。”可口可乐公司高管的此番回应,让邹广宝对国内商业航天的社会融资前景信心满满。


同样为商业航天众筹模式做注解的,还有今年年初的一项大动作。


1月10日,快舟火箭首次商业航天发射成功次日,航天科工资产管理有限公司、四院与武汉市东西湖区就设立“湖北长江航天产业投资基金及湖北长江航天基金管理有限公司”举行签约仪式,此举标志着商业航天最大一支基金正式成立。


天鲲一号预示的商业模式创新远不止于融资渠道。虹云工程156颗卫星的发射计划,对卫星批量化生产模式提出新要求,这正是航天科工当前着手解决的课题。


2016年9月,航天科工与湖北省和武汉市人民政府举行签约仪式,在武汉打造首个国家级商业航天产业基地。


如今,在这个“航天特区”的一隅,为实现卫星制造批量化、流程化而铺设的生产线,也正在紧锣密鼓的筹备当中。


虹云工程的先行者


天鲲一号的成功发射,最直接的意义在于通过新技术试验,为虹云工程提供一种技术上的可行性。


2016年9月,在第二届中国商业航天高峰论坛上,高红卫系统地阐述了飞云、快云、行云、虹云、腾云五大商业航天工程。


其中,虹云工程脱胎于航天科工早先提出的“福星计划”,该计划致力于构建一个星载宽带全球移动互联网络。


“随时随地”是该项工程所要达成的重要目标之一。某种程度上,虹云工程与传统运营商互补存在,前者将焦点放在沙漠、深山、海洋等极端地理环境之中。在这些传统基站难以企及的地带,组网运行的卫星可以轻易实现信号覆盖。为此,航天科工需要发射一批数量可观的低轨小卫星,来搭建全球范围内的天基互联网络。


天鲲一号的意义,就在于为这批数量可观的小卫星提供了一个可供依赖的卫星平台。“这是一个通用卫星平台,就好比一个汽车底盘,有了这个底盘,你可以做出一辆军车、一辆私家车,或者一辆出租车,但前提是先有底盘。”二院空间总体部副主任贝超解释道。


按照项目规划,虹云工程将发射156颗卫星,它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行,基本实现覆盖全球的宽带互联网接入。虹云工程一个亮点之处在于,它在中国首次提出建立基于小卫星的低轨宽带互联网接入系统。“小卫星”“低轨”“宽带”的组合设置,正是为了契合商业性的发展需求。


贝超解释,小卫星便于实现批量制造,有利于在低成本的情况下实现产品更新换代;低轨则可以较好地规避信号传播延时,便于实现用户终端的小型化;利用Ka波段布局卫星通信业务,则是为了最大限度提高网络接入速率。


按照规划,整个虹云工程被分解为“1+4+156”三步。第一步计划在2018年前,发射第一颗技术验证星,实现单星关键技术验证;第二步到“十三五”末,发射4颗业务试验星,组建一个小星座,让用户进行初步业务体验;第三步到“十四五”末,实现全部156颗卫星组网运行,完成业务星构建。


天鲲一号扮演着三步走计划 “先行者”角色,它在所有步骤之前实施,目的是为后续计划的如期、有序开展趟出一条可行性路径。


山高路远 未来可期


世界范围内,商业航天是一个公认的难题。


发展商业航天,不仅需要技术、研发、人才、制造等组合支撑的产业链,更需要按照市场化模式运作的商业链条。


刚刚过去的一个月里,美国和印度在商业航天领域的作为成功吸引世界目光,前者实现猎鹰9号一级火箭第三次陆地成功回收,后者则天女散花般一箭放出104星。


业内人士分析,两个国家勾勒出商业航天两个方向:一个是由创新关键要素合力推进的高端市场,如SpaceX所做;另一个是印度正在打造的以价格和商业能力为引领的中低端市场。


国内商业航天将何去何从?


天鲲一号的发射只是整个商业航天发展路途中的冰山一角。它尽己所能地探索着可广泛用于商业航天领域的新技术模式和新商业化手段,但也面临着许多个人因素之外的“不可抗力”。


邹广宝坦言,当前商业航天发展,还需要更多来自政府层面的支持,这包括政策、资金、设备、相应的体制机制等诸多方面。“单从发射场一项而言,如何建造满足商业化需求的发射场?即使有了商用发射场,如何对它们进行有效监管,以保证它们在不威胁国家公共安全的范围内活动?都是未来面对的难题。”


在国内,来自政府高层的信号也折射出国家发展商业航天的信心与决心。


今年1月,中共中央政治局召开会议,决定设立中央军民融合发展委员会,由习近平任主任。从这一天起,由最高层亲自挂帅的中国特色军民融合发展之舟扬起了风帆。


“怒而飞,其翼若垂天之云。”顶层规划之下的中国商业航天事业正迎来新的希望。


(作者:佚名)
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