兩大因素,「定製衛星」不再遙不可及
【環球時報赴珠海特派記者 馬俊】在本屆珠海航展期間,國家航天局在「中國航天」展台專門展示了中國商業航天取得的各種成就,其中不僅涉及備受關注的航天發射,也包括各種商業衛星的實際應用。近年來關於「定製衛星」的報導越來越多地出現在媒體上,到底中國商業衛星的性能如何,又能夠滿足什麼樣的實際需要?
怎樣才能「定製衛星」?
據《環球時報》記者瞭解,當前主流商業衛星主要包括三大類用途:遙感衛星、通信衛星和導航衛星。考慮到實際應用情況、軌道和成本等因素,因此得到較快開展的是運行在近地軌道上的商業遙感衛星和商業通信衛星。
隨著近年衛星平台和製造技術的逐步成熟,衛星研製成本也大幅下降,開始從「遙不可及」走向「觸手可及」,甚至2023年還出現商業衛星製造企業在電商平台上公開面向大眾銷售衛星的情況。一時間,「定製衛星」在社交媒體上引起熱烈討論。不過考慮到衛星的研製費用和持續的運營成本,以及實際性能遠遠超過普通人的需要,目前商業衛星主要還是針對企業或政府用戶。
那麼,「定製衛星」到底是怎麼操作的?中國商業衛星製造商天儀研究院創始人兼CEO楊峰在珠海航展期間接受《環球時報》記者採訪時介紹說,定製衛星的一般流程包括需求分析、設計、製造、測試、發射和運營等階段,具體流程會根據衛星的類型和用途有所不同。同時定製衛星的價格也會因類型、功能、技術複雜度等因素而異,通常從數百萬美元到數億美元不等,具體價格需要根據項目需求和市場行情來確定。
考慮到費用問題,針對科研衛星研製領域,天儀除了提供整星研製之外,也可以提供「拚車」服務,也就是說如果客戶不需要一整顆衛星,而是僅僅需要佔用衛星的一部分空間的話,就可以與其他載荷共享這顆立方星,「只需要付一個座位的錢即可,而不需要購買整輛巴士」。他表示,這樣一個最小的載荷最低可以10萬元起步。
新需求帶動商業遙感衛星發展
傳統的遙感衛星雖然具備探測範圍大、解像度高的優點,但昂貴的研製和運行費用極大限制了它的普及。近年來隨著使用標準化低成本組件和商業電子器件的立方體衛星的快速普及,低軌商業遙感衛星星座引起越來越多的地方政府、大型金融機構、高校和科研單位等機構的興趣。它們距離地面相對較近,不需要搭載昂貴的先進傳感器就可以實現較高的解像度,具備體積重量小、研製成本低、可以多星接力持續監測等優勢。目前國內長光衛星、微納星空、零重空間等企業均已佈局低軌遙感衛星。
《環球時報》記者注意到,就在11月11日,中科宇航力箭一號遙五運載火箭發射成功,它所攜帶的15顆小型衛星就很能反映當前中國商業遙感衛星的各種用途。例如其中包括了吉林一號高分05B星、吉林一號平台02A03星,它們均屬於長光衛星研製的商用高解像度遙感衛星,目前吉林一號已有117顆在軌衛星,建成了全球最大的亞米級商業遙感衛星星座。
力箭一號遙五運載火箭發射的衛星中,還包括西光壹號04星,這是國內首顆高解像度點源甲烷監測商業衛星,搭載有甲烷濃度探測儀、葉綠素螢光探測儀和多光譜成像探測儀等,可為環境監測、能源、金融等領域提供數據支持和決策參考。同時上天的還有安慶首顆定製衛星——「天仙配」號衛星,它擁有目前全國最高解像度的高光譜遙感觀測能力,可以「上觀大氣、 中觀地表、下探地礦」,完成對大氣和陸地的全譜段、高光譜綜合觀測。
據《環球時報》記者瞭解,除了傳統領域外,低軌遙感技術如今在農業、環境監測、城市規劃、國土測繪、天氣預報等多個新領域也開始得到廣泛應用,對實時和高精度數據的需求不斷增加,這為商業遙感衛星帶來了新的發展動力。根據相關機構預測,2025年面向我國的遙感衛星及應用產業市場規模將超千億元。
多國規劃低軌互聯網衛星組網
美國太空探索技術公司(SpaceX)的「星鏈」互聯網衛星星座計劃,為全球商業通信衛星領域開闢了「新世界」。據介紹,低軌衛星因其較低的軌道高度,具有傳輸時延小、鏈路損耗低等特點,非常適合發展衛星互聯網業務。但由於近地軌道能夠承載的衛星總數和使用的無線電頻率資源有限,而互聯網衛星星座動輒就是數千甚至數萬顆衛星的規模,因此美國、英國、加拿大、俄羅斯、德國、南韓等相繼規劃了宏大的低軌互聯網衛星組網計劃。
為滿足低軌互聯網衛星大規模發射的需求,在珠海航展上,「中國航天」展台還展示了「千帆星座」低軌互聯網衛星星座「一箭18星」的疊堆發射模型,它可以大幅節約空間,以實現火箭運載能力的充分利用,支撐高頻率、大批量衛星的常態化發射。公開報導顯示,「千帆星座」規劃了兩個階段,第一個階段包括1296顆衛星,將具備全球互聯能力,可以完成全球完整覆蓋,提供全方位、多樣化的商業服務。到2030年底,「千帆星座」將打造超過1萬顆的低軌寬頻多媒體衛星組網,衛星運行高度從第一階段的1000公里降到300—500公里,屆時衛星離地球表面更近,具備提供手機直連、寬窄帶物聯網等更高級的應用。
據《環球時報》記者瞭解,除了商業遙感、商業通信衛星外,目前國內商業航天領域還包括商業科學實驗衛星、商業AIS衛星、商業電磁頻譜探測衛星、商業低軌導航增強衛星等。