走進科技園區(qū)，探訪科技創(chuàng)新企業(yè)和科研機構，感受科技魅力。北京市科委、中關村管委會政務新媒體推出《近距離》專欄，帶大家通過實地探訪，與高科技進行親密接觸。

今天，我們來到第二十站：中關村領創(chuàng)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟。

逐夢航天，探索宇宙，從古至今，中國人從未停止對日月星辰的探索。近幾十年，在無數(shù)航天人的共同努力下，嫦娥探月、天問問天、神舟逐夢、北斗環(huán)宇……我國航天事業(yè)實現(xiàn)歷史性跨越。隨著航天技術的不斷發(fā)展和航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴大，一種以市場為主導、具有商業(yè)盈利模式的航天活動逐漸進入大眾視野——商業(yè)航天。

2014年，國務院發(fā)布《關于創(chuàng)新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》，鼓勵民間資本參與商業(yè)航天。2015年，隨著商業(yè)航天“元年”的到來，以航天科技集團、航天科工集團、中科院等為代表的“國家隊”和以星河動力、天兵科技等為代表的民營航天企業(yè)紛紛布局商業(yè)航天，覆蓋衛(wèi)星制造、商業(yè)發(fā)射與測運控、衛(wèi)星應用與服務等商業(yè)航天上下游產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。

星河動力，讓太空資源融入生活

2023年9月5日17時34分，星河動力航天公司于山東海陽及附近海域圓滿完成谷神星一號海射型遙一運載火箭發(fā)射任務。這是我國民營火箭公司首次開展海上發(fā)射任務并取得成功。作為中關村領創(chuàng)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟理事單位，星河動力于2018年成立，至今已成功完成9次固體發(fā)射任務，成功將來自15家客戶單位的33顆衛(wèi)星送入預定軌道，發(fā)射場地也實現(xiàn)從陸地到海洋的拓展。

“谷神星一號”模型

航天產(chǎn)業(yè)天生具有“三高一長”的特點，即高風險、高收入、高回報和長周期。因此，星河動力成立之初便堅持以市場需求為導向，開展科技創(chuàng)新及產(chǎn)品研發(fā)，從而設計出滿足用戶“性價比高、發(fā)射成本低、準確履約”要求的產(chǎn)品。

針對通信、導航、遙感、在軌科學實驗使用的300公斤以下微小型衛(wèi)星所需的特定軌道、發(fā)射時間及發(fā)射窗口要求，星河動力選擇采用輕小型火箭固體制造路線。以公司第一款固體運載火箭“谷神星一號”為例，其為四級輕型商業(yè)運載火箭，其中一、二、三級采用固體動力，四級采用軌道控制和姿態(tài)控制一體化液體動力，運載火箭直徑1.4米，全長約20米。

3D打印發(fā)動機

“谷神星一號”研發(fā)中創(chuàng)新采用3D打印軌控發(fā)動機，將閥門集成化管路連接點減少了30%，大幅提升了可靠性；此外，采用70%復合材料，將傳統(tǒng)的金屬艙段升級為四級一體化復材艙，為火箭成功“瘦身”70千克。

在此次執(zhí)行海上發(fā)射任務時，公司首次采用非火工鎖緊釋放機構，滿足火箭海上發(fā)射技術難度高的要求。這種鎖緊機構采用金屬鎂制作，充分利用金屬鎂常溫狀態(tài)下的強拉接力及高溫時融化的特性，在降低海上發(fā)射成本的同時，保證了任務的圓滿完成。

火箭垂直回收技術

而針對包含大量衛(wèi)星的星座發(fā)射所具有的發(fā)射需求集中，且需要在同一時間及窗口發(fā)送至同一軌道的特點，小型輕型火箭顯然難以滿足需求。因此，針對這一類發(fā)射任務，公司探索采用液氧煤油中大型重復運載火箭技術路徑，既保證重復使用，又大幅降低成本。以“智神星一號”為例，其一級采用七臺“蒼穹”液氧/煤油發(fā)動機并聯(lián)的結(jié)構，二級采用單臺“蒼穹”液氧/煤油發(fā)動機，可實現(xiàn)最高約25次回收再利用。由于工藝難度較大，目前，液體火箭仍處于地面測試實驗階段，預計明年6月執(zhí)行第一次飛行任務。

基于完成的產(chǎn)品體系，公司目前已建立從總體到單機到試驗的完整體系能力覆蓋，包括六大核心設計能力、三大關鍵試驗能力、一項試制試裝配能力，全面掌握三十余個關鍵分系統(tǒng)的設計能力。

“商業(yè)公司的任務就是把國家探索出的前沿科技能力，以一種更加低成本、經(jīng)濟化、商業(yè)閉環(huán)的方式呈現(xiàn)出來。并通過商業(yè)閉環(huán)，從底層形成對國家新一輪前沿科技研發(fā)強有力的支撐，實現(xiàn)技術研發(fā)、技術轉(zhuǎn)化、技術盈利，最終反哺國家?！毙呛觿恿Ω笨偛孟臇|坤表示，“在這種方式里，‘國家隊’、商業(yè)公司，缺一不可。”

為航天器安全高效運行“保駕護航”

成功將衛(wèi)星發(fā)射到預定軌道后，還需做好衛(wèi)星的運營管理。

如果將不同軌道的衛(wèi)星比作在天上運行的一輛輛出租車，那么發(fā)射衛(wèi)星的機構及企業(yè)不僅需要隨時掌握衛(wèi)星的健康狀態(tài)、運行情況，還需要遠程操控衛(wèi)星完成預定任務。作為聯(lián)盟理事長單位的中國航天科工集團第三研究院航天海鷹衛(wèi)星運營事業(yè)部便提供了這樣的衛(wèi)星測控一體化平臺。

公司打造了以商業(yè)航天地面服務網(wǎng)、衛(wèi)星資源共享服務平臺、“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)+”生態(tài)為主的“一網(wǎng)一平臺一生態(tài)”衛(wèi)星運營服務體系，面向衛(wèi)星運營、社會應用等領域，開展一站式衛(wèi)星托管服務、信息增值服務等。目前，業(yè)務主要面向遙感衛(wèi)星，通過為不同用戶的托管衛(wèi)星提供適配端口，幫助用戶實現(xiàn)對衛(wèi)星的管理和運營。

衛(wèi)星測控一體化平臺

依托于衛(wèi)星測控一體化平臺獲得的數(shù)據(jù)，公司進一步打造即時遙感服務體系，將衛(wèi)星獲取的信息通過無人機、地面?zhèn)鞲衅鞯忍旎?、空基、地基網(wǎng)絡實現(xiàn)分鐘級傳輸，從而用于城市各領域監(jiān)測。目前，已在常熟、威海等地用于冬小麥、西洋參等農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測，以及工廠、城市沉降等的監(jiān)測，助力智慧城市建設。

同樣為衛(wèi)星運行保駕護航的還有來自聯(lián)盟理事單位北京開運聯(lián)合信息技術集團股份有限公司研發(fā)的ADS太空數(shù)據(jù)平臺。

自1957年人類發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星到現(xiàn)在，全球目前已經(jīng)發(fā)射9000多顆人造衛(wèi)星；地月間的衛(wèi)星、隕石、火箭殘骸、碎片等目標達60000多顆，其中10厘米以上可編目的空間目標2.6萬多顆。如此多的空間目標，65年以來，衛(wèi)星存在的碰撞風險次數(shù)達60多萬次，為衛(wèi)星和空間站的安全運行帶來隱患。

ADS太空數(shù)據(jù)平臺

防范航天器安全風險

那么，如何像在地面為行駛車輛提供實時預警一樣為衛(wèi)星、航天器、空間站等目標提供預感知服務，有效防范安全風險呢？開運集團基于自建的全球范圍內(nèi)的太空目標監(jiān)測網(wǎng)絡打造了ADS太空數(shù)據(jù)平臺。平臺通過光學監(jiān)測站實現(xiàn)地對空的太空目標數(shù)據(jù)采集，可對10厘米以上可編目的2.6萬多顆太空目標進行實時監(jiān)測，從而提供碰撞預警服務。此外，平臺還包含歷史及現(xiàn)在的太空目標數(shù)據(jù)，并可根據(jù)太空目標的兩行根數(shù)進行軌道計算，預報未來7天內(nèi)過境臨空的空間目標，還可顯示太空數(shù)據(jù)的發(fā)展進程、研究熱點及未來趨勢。

與此同時，基于大量太空目標數(shù)據(jù)，公司于2022年被評為國家首批數(shù)字資產(chǎn)試點單位，不僅可以出具衛(wèi)星全方位運行數(shù)據(jù)報告，為銀行信貸審批提供依據(jù)，還可為保險公司提供參保衛(wèi)星的數(shù)據(jù)依據(jù)，助力“航天+金融”模式的有效發(fā)展。

近年來，隨著國家政策的大力支持、地方政府的積極引導，我國商業(yè)航天發(fā)展環(huán)境日趨完善，據(jù)預測，2025年，國內(nèi)市場規(guī)模將達2.8萬億元，成為新的萬億產(chǎn)業(yè)。為進一步促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，2021年1月，在北京市科委、中關村管委會的重點支持下，中關村領創(chuàng)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟正式成立。聯(lián)盟以中國航天科工集團三院為理事長單位，匯集航天東方紅衛(wèi)星有限公司、北京空間科技信息研究所、北京星際榮耀空間科技有限公司等32家理事單位，旨在打造政府信得過、企業(yè)真需要、行業(yè)離不開的社會組織平臺，攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，共筑商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。

從制造到應用，從初現(xiàn)雛形到催生業(yè)態(tài)，商業(yè)航天未來已來。我們不難想象，未來，商業(yè)航天將在衛(wèi)星通信、導航、遙感、太空資源開采等領域發(fā)揮更大作用，而天地往返、空間運輸、太空資源開發(fā)也將走入“尋常百姓家”，更多太空資源輕松融入我們的生活不再是夢。

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