在人类奔向“星辰大海”的征途中,以市场为主导、以盈利为目的的商业航天,是一股重要的新生力量。
今年年初,“商业航天”首次被写入政府工作报告,这被认为按下了行业发展的加速键。
在这一年,中国版“星链”开始启航,商业卫星发射需求爆发在即。火箭可回收技术的突破和首个商业航天发射场的投运,为行业进入新阶段提供基础。
但征途上也有靳棘。这一年,商业航天领域出现事故,民营火箭发射次数也未达到预期。
“突破”和“意外”,是对即将过去的2024年商业航天行业发展的总结。
突破之一,中国两大低轨卫星互联网开启批量组网。
过去数年,商业航天中更吸引焦点的主体是火箭企业,但今年行业将更多视角转向了卫星端。
8月6日和12月16日,千帆星座及中国星网GW星座的首批卫星分别首发成功。千帆星座卫星还分别于10月15日、12月5日再次发射,其在轨卫星数量已达到54颗。
这意味着国内大规模卫星组网序幕正式揭开。
卫星互联网指通过发射一定数量的卫星,形成规模组网,辐射全球,能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务,是国际化信息传输通道的承载体。
不同高度轨道卫星性能有所差异,低轨卫星是指在距离地球表面约160-2000公里之间轨道上运行的卫星。凭借低延迟、高带宽、低成本等优势,近年来低轨卫星成为卫星互联网的最优选,同时也是6G NTN空天一体的重要组成部分。
中国星网星座计划发射近1.3万颗卫星,预计于2029年左右建成。千帆星座规划至2030年底,打造超过1万颗的低轨宽频多媒体卫星组网。
这两大星座的发射需求,将直接带动上游卫星制造、火箭等多个环节的发展,促成产业链形成商业闭环。中国商业火箭发展将由此进入卫星互联网大规模组网发射需求爆发的阶段,预计商业火箭发射总量将实现大幅提升,发射频次增加,单次运载能力将更大。
突破之二,火箭可回收技术加速发展。
液体火箭的回收和复用,是降低运输成本的重要方式之一,也是近年来各家企业的主要技术发展方向。
据界面新闻不完全统计,目前国内主要民营企业的液体火箭包括蓝箭航天的朱雀二号及三号、天兵科技的天龙二号及三号、星际荣耀的双曲线二号及三号、中科宇航的力箭二号、星河动力的智神星一号、深蓝航天的星云一号、东方空间的引力二号等。
相对而言,在可回收技术领域走得较快的国内民营火箭企业,主要包括蓝箭航天、深蓝航天以及星际荣耀。这三家已经进入到实质性垂直起降飞行试验中。
今年1月和9月,蓝箭航天使用垂直起降回收验证箭,分别进行了350米,以及十公里两次试验。
上述十公里垂直起降比较完整地模拟了一子级回收所有的关键环节,包括二次点火,以及在很大的速度位置偏差状态下,通过有效的指导算法将其消除等。
深蓝航天曾在2022年完成国内首次公里级火箭垂直起降试验。今年9月,该公司可回收复用的一子级箭体在飞行试验的最后着陆阶段发生异常,试验任务未取得完全成功。
2023年,星际荣耀也曾分别完成了双曲线二号可复用验证火箭的第一、二次垂直起降飞行,第二次达到高度为343.12米。不过今年,该公司今年在重复使用飞行试验方面未有太多动作。
“从技术角度来说,以蓝箭为代表的商业航天企业,有很多创新已经取得了部分国内领先。相较于2022-2023年商业航天企业仍在模仿国家队,今年很多层面已实现了实质性的变化和突破,行业亮点非常多。”蓝箭航天火箭研发部总经理、朱雀三号总指挥戴政在接受界面新闻等媒体采访时表示。
戴政认为,通过此前对国家队的模仿阶段,中国民营商业航天已经打下了一个很好的基础。在此过程中,通过垂直整合等方式,将形成具有核心能力的闭环,保证核心链条都掌握在自己手上。
突破之三,海南商发火箭场投入使用。
在商业航天产业链上,绕不开的环节还包括发射场。
今年上半年,多位业内人士在与界面新交流时,均表达了对发射场地不够的担忧,这可能会造成部分企业的火箭,很难按最初向外宣称的时间发射。
据界面新闻了解,2025-2026年,按照各商业航天企业的发展规划,总发射次数有可能超过国家队。
在迫切的需求下,中国首个商业航天发射场“千呼万唤始出来”。
海南商业航天发射场位于海南省文昌市东郊镇,拥有两个发射工位,是国内目前唯一的商业航天发射场,它由海南国际商业航天发射有限公司投资建设、运行管理,于2022年7月6日破土动工建设。
今年11月30日,海南商业航天发射场首次发射取得圆满成功,新型运载火箭长征十二号成功将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送入预定轨道。上述卫星由商业航天公司银河航天承担研制。
此次执行首发任务的二号发射工位,是中国首个通用中型液体工位,适配直径3.35至5米范围内近20个型号火箭的发射需求,火箭转场工位最快3天可发射,发射后最长7天可恢复状态。
新华社对此评论称,海南商业航天发射场建成并成功首发,填补了中国没有商业航天发射场的空白,完成了星箭制造、商业发射场测试发射,以及卫星数据应用服务的商业航天全产业链闭环,提升了中国航天发射能力,也为中国民、商大规模低轨星座组网任务等空间基础设施工程建设,提供强有力的发射保障。
意外之一,“优等生”天兵科技出现事故。
除了令人欣喜的突破,今年商业航天领域也发生了意想不到的事故,对行业产生了较大影响。
今年6月30日,商业航天企业天兵科技自主研制的天龙三号液体运载火箭,在河南巩义市综合试验中心开展一子级九机并联动力系统热试车,后续现场曝出浓烟及疑似火箭坠落起火,一时间舆论迅速发酵,冲上各大新闻头条。
天兵科技随后解释称,试车过程中,一子级火箭正常点火,发动机推力达到820吨,因箭体与试验台连接处结构失效,一子级火箭脱离发射台,在升空后,火箭上计算机主动关机,火箭跌落在距离试车台西南1.5公里的深山中,箭体跌落山中后解体。
动力系统试车均在地面静态进行,主要用以验证发动机的性能,并不需要火箭起飞。天兵科技的事故可理解为箭体跟试车台未固定住,造成火箭一级直接起飞。
后续天兵科技也对此公开致歉,表示虽未造成人员伤亡,但仍对试验基地周边居民的生活造成了不必要的困扰和负面影响,正协同当地政府开展针对周边受损房屋的勘查、鉴定与赔付。
天兵科技成立仅五年,但成长迅速。去年4月2日,天兵科技的天龙二号中型液体运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞。该公司成为20多年来全球第一家首飞即成的民营企业。同时,天龙二号也创造了全球民营液体火箭首飞即成功、中国商业航天首款成功入轨的液体运载火箭等多项纪录。
《2023中国隐形独角兽500强发展报告》显示,天兵科技以62亿元的估值位居2023中国隐形独角兽企业第10位。今年胡润研究院发布的《2024全球独角兽榜》上,天兵科技首次上榜,排名全球第495位,并荣登中国商业航天榜首。
上述事件已经过去了近半年,期间多位业内人士曾对界面新闻记者表示,天兵科技事件对行业具有很大的警示作用。
“商业航天在发展过程中,遇到一些事件不可避免。这也给行业敲了一个警钟,有些错误是不能犯的。”一位投资机构高管对界面新闻表示,天兵科技事件会导致行业监管优化。但希望监管不仅仅是趋严,而是需要更科学的监管体系。
另一位机构人士也对界面新闻称,行业事故短期内会影响行业信心或部分企业的进度,但长期看有利于行业稳健发展,火箭产品有其特殊性,这是行业发展必须要经历的过程,
意外之二,民营火箭发射次数不及预期。
天兵事件发生,也对后续商业火箭的发射产生了一定影响。
《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》曾预计,2024年中国全年将实施100次左右发射任务。据民银证券统计,截至2024年11月30日,中国完成发射58次。另据最新统计数据显示,截至12月下旬,2024年中国航天已完成67次航天发射。
这意味着,中国今年火箭发射完成率约七成,较年初预期有一定的差距。
2022年,民营火箭公司总发射次数为5次,2023年增长至13次。据界面新闻不完全统计,今年的民营火箭发射次数与去年持平或略不及预期。
今年7月,星际荣耀双曲线一号遥八运载火箭发射失利,其中一、二、三级飞行正常,四级工作异常。
一家民营火箭企业高管对界面新闻表示,行业还有一些未曝光的安全责任事故。这是影响行业发展不及预期的原因之一,导致基地对民营火箭信心度有所下降、审查更严格。此外,今年航天科技集团成立了商业火箭及商业卫星公司,这些国家队入局商业航天领域,给民营火箭带来竞争压力。
该人士还对界面新闻透露,今年商业航天领域发生了较多的人事变化,可能也对行业发展造成一定影响。
在卫星需求将爆发的前景下,业内对于未来商业航天的发展,多呈乐观态度。
“明年商业火箭有望跟上爆发的卫星需求。”戴政认为。
据界面新闻了解,蓝箭航天已在筹备2025年朱雀二号改进型的六次发射,以及可回收火箭朱雀三号包含首飞的三次发射。此外,如星河动力智神星一号、中科宇航力箭二号、东方空间引力二号多个等液体火箭型号,将迎来首飞。
同时,随着卫星发射频次的不断增加以及商业火箭的日益成熟,未来低轨卫星互联网星座发射也将采用民营火箭,多家民企已经透露接到了两大星座的意向订单。
此外,全国不少地方正在大力支持火箭、卫星的发展。
例如海南正在着力打造文昌国际航天城。南海网发布的内容称,在火箭链方面,中国运载火箭技术研究院海南总装测试中心揭牌;重型运载火箭明确在文昌星箭产业园落地,计划明年开工建设;正推进与中国航天科技集团商业火箭有限公司签订产业投资协议。卫星链方面,海南开工建设卫星超级工厂,预计2025年3月竣工,形成年1000颗卫星批产能力。
该报道称,文昌国际航天城将全力支持和保障海南商业航天发射场1、2号工位形成常态化发射能力,同时加快推动商业发射场3、4号工位,海上回收平台、配套港口建设,力争明年底实现可重复火箭发射;加快建设卫星超级工厂,降低生产成本,满足卫星批产需求,2025年实现卫星“出厂即发射”。
北京也在规划建设火箭大街。据北京日报12月17日消息,由亦庄控股建设的北京火箭大街项目已经全部冲出正负零,主体工程进入地上施工阶段。按照计划,该项目将在2026年建成亮相,未来将打造全国首个商业航天共性科研生产基地。北京火箭大街总建筑面积约14.5万平方米,包含6个厂房、1个地下车库、1个科技展厅及配套建筑等。
可以预见的是,随着大型星座卫星组网大幕正式开启,以及技术的持续迭代、发射端建设加速,中国商业航天将加速进入2.0时代。