市場規模達2.83萬億元，新技術、新應用不斷涌現 商業航天，加速“飛天”（大數據觀察·航天日特別報道）

（原標題：市場規模達2.83萬億元，新技術、新應用不斷涌現 商業航天，加速“飛天”（大數據觀察·航天日特別報道））

銀河航天目前在軌8顆衛星模擬圖。

銀河航天（北京）科技有限公司供圖

馭星三號06星柔性機械臂載荷執行在軌加注對接技術驗證。

北京航天馭星科技股份有限公司供圖

處于待發射狀態的衛星靈犀03星。

銀河航天（北京）科技有限公司供圖

數據來源：國家航天局、中國電子信息產業發展研究院等

4月24日是第十一個“中國航天日”，今年航天日的主題為“七秩問天路  攜手探九霄”。

從古至今，中國人探索浩瀚宇宙的腳步從未停歇。商業航天是培育新質生產力、建設航天強國的重要力量。2015年《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025年）》印發，鼓勵社會資本步入航天領域；2025年我國商業航天完成發射50次，占我國全年宇航發射總數的54%；2026年，國家航天局在“中國航天日”新聞發布會上介紹，多型重復使用火箭將開展飛行驗證，商業航天將以高水平安全保障高質量發展……10年來，我國商業航天加速成長，新技術、新突破、新應用不斷涌現，從星辰大海走進千家萬戶。目前我國商業航天有何前沿進展？哪些曾經的太空暢想正照進現實？本期特別報道，我們共同關注。

——編  者

打造未來的“太空加油站”

本報記者  劉詩瑤

浩瀚宇宙中，人造衛星都會面臨一項難題：當自身推進劑（燃料）耗盡，是不是注定隕落？

一顆在軌維護衛星迅速抵近需要加注推進劑的衛星，通過一條柔性機械臂自主尋找加注口，把“油”加滿后駛向下一顆衛星——這是未來將發生于太空中的一幕。

前不久，由北京航天馭星科技所屬蘇州三垣航天科技有限公司研制的馭星三號06星，從酒泉發射場升空入軌。這顆衛星有個特別的外號——“太空加油站”。作為我國首顆配置柔性機械臂的商用試驗衛星，在距離地面數百公里的高空，它完成了柔性機械臂模擬燃料加注等一系列高難度在軌操作任務，驗證了大量關鍵技術，標志著我國商業航天在空間在軌服務領域邁出了堅實一步。

航天馭星副總裁曹夢介紹，擔任“加油小衛士”角色的這顆衛星，未來瞄準的應用場景是在茫茫宇宙中，迅速定位目標衛星的精確位置，再通過嚴謹周密的變軌操作等，實現兩顆衛星“穿針引線”般的交會對接，然后開展“加油”步驟。

這顆技術驗證星最關鍵的部件是柔性機械臂。“我們創新設計理念，確保柔性機械臂更加輕量化、高靈活、高可靠。”三垣航天CTO（首席技術官）陳京說。

在模擬加注環節，這顆技術驗證星通過3種控制模式實現，以適應不同應用場景。陳京介紹，第一種是機械臂收到任務預設指令后，自主規劃運動路徑；第二種需要地面操作人員根據相機畫面，實時生成控制指令，遠程操控機械臂完成對接動作；第三種是在視覺伺服系統的引導下，地面根據柔性機械臂末端拍攝的視覺靶標信息，規劃運動路徑并生成控制指令，引導機械臂完成對接動作。

專家認為，隨著未來空間資產越來越多，包括衛星在內的大量航天器都會產生推進劑加注以及在軌維修的需求。“我們希望打造未來的‘太空4S店’，為太空資產提供一站式維護維修解決方案。”曹夢說。

算力“上天”，實現“天數天算”

本報記者  竇瀚洋

距離地面約500千米的近地軌道中，12顆計算衛星正在穩定運行。這些配備了高性能星載智能計算單元的衛星群，通過衛星互聯互通，共同構建起太空算力網絡。

算力為何要“上天”？

中國工程院院士、之江實驗室主任王堅說，構建太空計算星座，是為了解決太空算力缺失和人工智能怎么到太空的問題，讓現在在太空的數據能夠發揮出以前無法發揮的作用。“我們不是把地面數據中心搬到太空，而是把算力和智能送到太空去，讓天上的事情在天上干。”王堅說。

現在太空大概有800顆在軌遙感衛星，數量還在快速增長。但衛星距離地面遙遠，攜帶的計算機計算規模太小，數據傳輸能力和處理能力遠遠不夠，近九成數據在沒被傳回地面前，就被白白丟棄浪費。

為了不讓人工智能因為缺失算力而缺席太空，之江實驗室協同全球合作伙伴打造“三體計算星座”。這個太空計算基礎設施通過算力“上天”、衛星互聯，實現人工智能模型“上天”。

在位于浙江杭州的之江實驗室“三體計算星座”指揮中心，遙測數據實時傳回，大屏上12顆計算衛星的運行軌跡一覽無遺。王堅補充道，“三體計算星座”把人工智能模型送到太空，來處理太空數據，并且保證數據的時效性。“有了時效性后，我們可以想象非常多的應用場景，包括應急救災、城市治理等。”

截至目前，之江實驗室的科研團隊已成功完成了10個人工智能模型與應用的在軌部署與驗證，包括80億參數天基遙感模型、80億參數天基天文時域模型、1.5億參數“伏羲”氣象模型等。實驗室計算星座總體部技術總師李超介紹，“我們的模型可以從地面實時上傳和迭代，未來的智能處理也會在軌道上就地完成。”

低軌衛星組網，讓網絡“隨時在線”

本報記者  李君強

沙漠深處拍段視頻，立馬就能上傳到朋友圈；遠洋貨輪上，隨時可以和家人視頻通話；萬米高空的飛機上，手機信號依然滿格……這些場景正一步步成為現實。

“長期以來，通信網絡受限于地面基站的覆蓋范圍。一旦進入沙漠、海洋等區域，往往就成了‘信息孤島’。”中國科學院微小衛星創新研究院技術研發中心副主任田豐介紹，一張張織在太空中的“網”，正破解這一難題。

前不久，我國成功將衛星互聯網低軌21組衛星發射升空，低軌衛星組網明顯提速。“與高軌衛星相比，低軌衛星通信速率更快，資費也較低，是當下我國衛星通信發展的主攻方向。”田豐說。

“一顆顆低軌衛星組成的星座，能夠實現把地面網絡‘搬’上太空的效果，相當于建了一條太空信息高速路。”銀河航天星座通信系統架構師林廣榮表示，我國首個衛星互聯網試驗星座“小蜘蛛網”已經在空中、地面、海洋等多個場景完成了低軌應用示范。比如，通過衛星互聯網遠程操控，無人機出色完成了滅火工作；人形機器人通過低軌衛星同步傳輸視覺數據，實現“遠程感知”。

林廣榮說，衛星批量制造與發射技術的創新，使得低軌衛星互聯網星座規模化組網提速。

中國信息通信研究院技術與標準研究所總工程師李俠宇表示，衛星通信正從應急通信、遠洋船舶等專業領域加速向手機、汽車、無人機等大眾消費領域延伸，催生一系列規模化應用場景。“手機直連衛星、車載衛星互聯網等新應用，既能滿足老百姓在各類場景中的需求，也能帶動終端、芯片、運營等產業鏈升級，打開新的消費市場。”李俠宇說。

“通信的本質，是讓信息不再有邊界。”田豐表示，未來，衛星通信將成為天地一體化的新基礎設施，為各行各業增添便利、提供支撐。

從技術驗證邁向規模化商業部署，我國商業航天——

奔赴浩瀚星河  走進千家萬戶

本報記者  劉詩瑤

力箭二號遙一運載火箭成功發射；力鴻一號遙一飛行器亞軌道飛行試驗順利實現；衛星互聯網加快建設，多組低軌衛星接連升空……開年以來，我國商業航天捷報頻傳。

越來越快的發射節奏，凸顯了國家政策引導下商業航天產業的明顯變化——在政策和市場的雙輪驅動下，中國商業航天正在從技術驗證加速邁向規模化商業部署，構建太空經濟的長遠未來。

錨定自主創新，加快火箭可重復使用關鍵技術攻關——

“原力—110”液氧煤油發動機作為“引力二號”運載火箭的動力心臟，正通過密集熱試車驗證復用可靠性，預計“引力二號”運載火箭將于下半年首飛并同步開展可回收技術驗證；“藍焱”220噸級液氧甲烷全流量補燃循環發動機完成整機全系統長程試車，加速構建高效率、可重復使用的重型運載動力體系；銀河航天完成全球首款大規模全柔性太陽翼衛星的發射入軌……

從火箭到衛星，從上游到下游，商業航天賽道各方主體正在加快自主創新步伐，助力中國航天低成本、規模化發展。其中，持續、大規模的火箭發射需求和目前較高的一次性火箭運力成本，使得火箭可回收關鍵技術成為產業焦點。有專家測算，一旦突破可重復使用技術，可以讓火箭總發射成本下降40%—60%。

提高生產效率，把航天裝備變成工業產品——

強大的生產制造能力是支撐商業航天高密度發射的基石。像批產汽車和手機一樣批產火箭衛星，正在成為商業航天行業共識。

力箭二號火箭，芯級和兩個助推器長得幾乎一樣——力箭二號副總師廉潔介紹，這種設計被稱作“通用助推器核心”構型，主要部件可批量生產，像“搭積木”一樣造火箭，簡化制造流程。也正因為關鍵部件“統一尺寸”，如果發射時發現某個部件有問題，可以快速替換，重新“拼”在火箭上，有利于打造高頻次的發射能力。力箭二號大型液體運載火箭超級工廠即將全面竣工并投入使用，為火箭規模化生產和航班化發射提供支撐。

從“手搓”到流水線生產，從稀缺品到工業品，商業航天正在顛覆著人們對航天制造的定義。

銀河航天智慧衛星工廠已構建起100至2000公斤級衛星的完整制造鏈條，年產中型衛星能力穩定在100至150顆，衛星研制周期較傳統模式縮短80%。

發射基地也加速提質增效。在海南商業航天發射場，為保障長征八號火箭，一號工位可以實現“7天發射、7天恢復”的快速響應能力。

集聚創新要素資源，形成商業航天產業集群——

全國多地加快布局商業航天，構建更加完備的商業航天產業生態圈。

在北京，一座規劃了衛星研發區、衛星運營區、衛星應用區等板塊的衛星小鎮正在建設，將配套建設衛星展示中心、衛星交流中心、衛星孵化中心等機構。離此不遠的“火箭大街”聚集多家商業火箭企業，構建“上下樓即上下游”的緊密型產業生態。

在山東煙臺海陽，東方航天港打造商業航天全鏈條，一條“航天大道”將火箭總裝測試廠房、衛星產業園、數據應用中心與發射碼頭緊密串聯，火箭在總裝廠房誕生后，僅需十幾分鐘車程，便能直接運抵專屬碼頭，平穩地移上發射船。

近年來，國家密集出臺一系列支持商業航天發展的利好政策。隨著衛星數據與數字經濟、智慧城市等領域深度融合，商業應用場景不斷拓展，市場環境更加開放、有序，商業航天將為經濟社會發展注入更多新動能。