人民網(wǎng)
人民網(wǎng)>>吉林頻道

星箭成本大幅下降,商業(yè)航天初具規(guī)模——

太空旅行,距離我們還有多遠(yuǎn)?

本報(bào)記者 康 樸
小字號(hào)

  2022年11月16日,星河動(dòng)力航天公司于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射谷神星一號(hào)(遙四)運(yùn)載火箭,順利將“吉林一號(hào)”星座的5顆衛(wèi)星送入太陽同步軌道。
  資料圖片

  第十四屆中國(guó)航展的商業(yè)航天多媒體沙盤上,展示了包括固體火箭?;完懟l(fā)射、亞軌道太空旅游等在內(nèi)的商業(yè)宇航前沿規(guī)劃。
  新華社記者 劉大偉攝

  深藍(lán)航天星云-M試驗(yàn)箭垂直回收飛行試驗(yàn)。
  受訪企業(yè)供圖

  火箭派空間生命科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星“火炬一號(hào)”。
  受訪企業(yè)供圖

  隨著神舟十四號(hào)載人飛行任務(wù)圓滿完成,中國(guó)在國(guó)際上首次完成水稻“從種子到種子”全生命周期空間培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。
  圖為2022年12月5日,中科院空間應(yīng)用中心生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi),研究人員正在處理從太空歸來的水稻樣品。
  新華社發(fā)

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

  近年,在政策東風(fēng)下,中國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng),越來越多的民營(yíng)企業(yè)正匯入探索浩瀚蒼穹的洪流。短短數(shù)年,中國(guó)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(yùn)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(guó)家隊(duì)”與民營(yíng)企業(yè)互補(bǔ)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(guó)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(shí)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(shí)代,作為運(yùn)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(cāng))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(diǎn)做得越好,研發(fā)效率越高,制造成本也就越低?!?/p>

  復(fù)用,就是重復(fù)使用?!耙酝鸺际鞘褂眉磮?bào)廢,如果能做成可回收火箭,多次使用,成本自然就下來了?!背涛≌f。

  “解耦其實(shí)就是化整為零,把1個(gè)百噸大發(fā)動(dòng)機(jī),化成10個(gè)十噸的小發(fā)動(dòng)機(jī),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?!背涛≌f,“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(dòng)航天產(chǎn)業(yè)化進(jìn)一步發(fā)展?!?/p>

  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(jí)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(dòng)泵發(fā)動(dòng)機(jī),原理、結(jié)構(gòu)和控制方式相比傳統(tǒng)方式更簡(jiǎn)單;在重復(fù)使用方面,相對(duì)于傳統(tǒng)的渦輪泵循環(huán),也更具優(yōu)勢(shì)。

  對(duì)可回收火箭而言,發(fā)動(dòng)機(jī)二次起動(dòng)點(diǎn)火是核心技術(shù)之一?;鸺邪l(fā)企業(yè)深藍(lán)航天,由于在中國(guó)首次測(cè)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(guó)商業(yè)航天可重復(fù)使用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)二次起動(dòng)試車。不久后,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)二次起動(dòng)試車再次取得成功,標(biāo)志著測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)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?!苯K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(jì)劃完成‘星云-1’入軌火箭一子級(jí)的高空回收試驗(yàn),并將2024年擇機(jī)完成‘星云-1’運(yùn)載火箭的首次入軌發(fā)射-回收任務(wù)?!?/p>

  再看衛(wèi)星?;鸺皇沁\(yùn)輸工具,而不同功能的衛(wèi)星則會(huì)轉(zhuǎn)化為不同的消費(fèi)應(yīng)用場(chǎng)景。比如中國(guó)的北斗、美國(guó)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(gè)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(chǎng)。

  給衛(wèi)星降成本,首要秘訣是給它“減重”。

  長(zhǎng)光衛(wèi)星是中國(guó)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(hào)”高分03A星,第一次用上了“載荷平臺(tái)融合設(shè)計(jì)”,大幅減少平臺(tái)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(jì)讓衛(wèi)星“體重”大幅降低。據(jù)悉,“吉林一號(hào)”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(yùn)載成本也隨之減少。過去能發(fā)射一顆星的價(jià)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(jí)地球,利用太空為地球產(chǎn)業(yè)做升級(jí)配套?!边@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(xiàng)寶貴的實(shí)驗(yàn)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(jì)中重要的細(xì)分賽道。

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

  這次試驗(yàn)主要是檢測(cè)空間環(huán)境(包括微重力、宇宙輻射等因素)對(duì)腸道中好氧菌及厭氧菌生長(zhǎng)情況的影響。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營(yíng)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(zhǎng)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(qiáng)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?!背涛≌f,“火箭派要采用‘星箭一體化’的模式,依靠運(yùn)載火箭,打造空間生物實(shí)驗(yàn)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(jī)信號(hào)早已進(jìn)入我們的日常生活。但據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),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(guó)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(jī)信號(hào)。

  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(shì),能成為光纖互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的有效補(bǔ)充,真正建設(shè)天地一體化信息網(wǎng)絡(luò),實(shí)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(dòng)駕駛,還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)土壤墑情、觀察水稻長(zhǎng)勢(shì)、牧群定位,抑或資源勘探、森林防火、搶險(xiǎn)救災(zāi)等場(chǎng)景,衛(wèi)星早已無處不在。它們中不僅有北斗這樣的“國(guó)家隊(duì)”選手,還有不少民營(yíng)企業(yè)的商業(yè)衛(wèi)星。

  吉利集團(tuán)旗下的浙江時(shí)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(cè)控、運(yùn)營(yíng)的全產(chǎn)業(yè)鏈體系?!拔覀兊闹饕康氖峭七M(jìn)和實(shí)現(xiàn)航天科技在各行各業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景落地,可以為智慧出行、智能制造、無人機(jī)運(yùn)輸、城市管理、消費(fèi)電子、緊急救援等諸多領(lǐng)域提供支撐?!睍r(shí)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(duì)商業(yè)航天未來更多應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

  當(dāng)2001年美國(guó)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(guó)際空間站,實(shí)現(xiàn)了遨游太空的夢(mèng)想。

  “太空旅游是商業(yè)航天中重要的應(yīng)用領(lǐng)域。國(guó)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(xiǎn)是太空旅游商業(yè)化面臨的主要問題?!被袅琳f,“到空間站小住、吃頓飯、出艙活動(dòng)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?!?/p>

  關(guān)于具體時(shí)間節(jié)點(diǎn),“長(zhǎng)征十一號(hào)”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(qiáng)預(yù)測(cè),2025年中國(guó)有望開始亞軌道旅行,票價(jià)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(zhǎng)時(shí)間,但亞軌道飛行也足以讓許多人心動(dòng)。

  然而,上百萬元的價(jià)格,雖已大大低于國(guó)際同行,卻還是高于大多數(shù)中國(guó)人的消費(fèi)能力?;袅琳J(rèn)為,供給側(cè)的變革將會(huì)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?!被袅帘硎?,隨著技術(shù)發(fā)展和新業(yè)態(tài)的普及,太空旅行的價(jià)格也能讓更多人接受。

  當(dāng)發(fā)射和運(yùn)營(yíng)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(jiǎn)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(shí)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(jià)格獲取一張?zhí)找暯堑暮脚膱D。

  “未來,中國(guó)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(shí)期,深入普通人的日常生活。”楊毅強(qiáng)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。

(責(zé)編:王帝元、謝龍)

分享讓更多人看到

返回頂部
奉节县| 九台市| 海宁市| 灯塔市| 应用必备| 普兰县| 南岸区| 罗田县| 土默特左旗| 同心县| 云南省| 全南县| 宜兴市| 阳江市| 鹤岗市| 揭阳市| 灌阳县| 托里县| 镇雄县| 贺州市| 通河县| 大埔区| 清苑县| 和硕县| 东安县| 吉木萨尔县| 缙云县| 新蔡县| 呼伦贝尔市| 昌吉市| 连城县| 乌拉特中旗| 贵定县| 巴青县| 长白| 嘉黎县| 荆州市| 剑阁县| 怀柔区| 翁牛特旗|