商业航天新生意,卫星托管运营或成市场加速器

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商业航天新生意,卫星托管运营或成市场加速器
麻省理工科技评论 2020-01-13

2020-01-13

截至目前 SpaceX 已共计运营超过 180 颗卫星,在数量上,即将成为全球最大的私人卫星运营商
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截至目前 SpaceX 已共计运营超过 180 颗卫星,在数量上,即将成为全球最大的私人卫星运营商

谈及商业航天,在国际方面,埃隆 · 马斯克的 SpaceX 和杰夫 · 贝索斯的 Blue Origin 是绕不开的话题,这些相对领先的国际商业航天公司在发射技术成熟之后,都在进行着更为庞大的未来计划。

SpaceX 在 2015 年首次提出 Starlink 计划,未来要将 12000 颗卫星送入近地轨道,通过这些卫星为全球提供互联网服务,让高速网络通信信号覆盖全球每个角落,截至目前 SpaceX 已共计运营超过 180 颗卫星,在数量上,即将成为全球最大的私人卫星运营商。

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图 | Starlink 卫星概念图(来源:SpaceX)

另一边的 Blue Origin 一直在紧跟节奏,2019 年 4 月,亚马逊也宣布计划要将 3236 颗卫星送入近地轨道,为 “世界各地没有互联网服务和服务不足的社区” 提供网络接入服务,在此之前,亚马逊 AWS 曾与美国国防工业巨头洛克希德 · 马丁公司协作推出 AWS Ground Station,让初创公司可以使用由全球共享的 12 个地面站天线组成的全托管网络,经济高效地运营管理卫星和传输数据到 AWS 云上做处理分析。

“这些比较领先的私营商业航天公司对市场的贡献非常大,也把整个行业热度给带起来了。同时我们也能看到一种趋势是,这些公司都正在从单纯的卫星发射服务延伸到卫星运营商的角色,比如亚马逊已经在提供更便捷的卫星云上服务了,这对于国内商业航天市场来说有很大的参考意义。”中科天塔总经理曾伟刚对 DeepTech 说到。

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图 | 卫星运行管理示意图

1997 年,曾伟刚从国防科技大学毕业后进入到西安卫星测控中心,之后从事航天器测控工作超过二十年,曾担任技术室主任,参与过神舟飞船、嫦娥探测器、北斗导航卫星等五十余次航天器测控任务。

“大概是在 2015 年的时候,中科院的长光卫星应该是国内第一批商业卫星的代表,第一次有商业性的项目来到西安卫星测控中心做卫星的运营测控管理,当时感觉还是蛮新奇的,原来卫星除了做很多国家级的研究项目之外,还能为国民经济、商业公司,甚至直接为老百姓去提供服务。”

何不把多年的卫星运营管理经验结合商业市场做一次新的探索,为中国商业航天市场再加把劲?这成了曾伟刚从国家单位出来创业的第一想法,于是在 2018 年加入了中科天塔。

曾伟刚认为,此前国内大部分的卫星数据传输和测控管理任务都是由国家单位承担的,放眼整个商业航天市场,“测控”其实是比较窄的一个环节,但也是很好的切入点,这个环节是连接太空卫星和地面的 “咽喉” 所在,伴随着国内商业航天近年来的起步,系统化的测控管理的服务势必会成为市场刚需,这也是国内商业航天纵深发展的必然趋势。

目前,国内商业航天市场快速发展仍面临不小的阻碍因素:

首先,航天技术是相对比较封闭的,原来都是国家级项目在做这些事情,很明显的一个现状就是专业人才少,基本都聚集在相关的国家科研单位或关联企业中,不仅技术门槛高,而且实战运营经验在商业市场比较匮乏。

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图 | 中科天塔卫星测控系统界面

卫星的测控服务日常会面临哪些挑战?曾伟刚介绍,卫星是一个重资产,发射上天之后,基本是没有维修机会的,后期完全靠地面的测控系统进行运营管理。比如卫星出现了电源故障、姿态异常,是哪里出了问题?该怎么操作处理?这些都比较依靠人的经验,而且卫星随着地球自转轨迹一直在发生变化,飞过某个指定测控点可能只有 10 分钟时间,错过了就得等到下个周期,地面人员要能够迅速地对问题做出反应处理方案。

其次,在人才和经验稀缺的背景下,卫星的测控管理也是高资金门槛、高技术投入的环节。比如基础设施方面,一个地面的监测站天线建设可能就需要上千万元的投入,而且需要全国甚至全球建多个站点或去租赁别人的监测站;另外,在监测站基础上再去构建一套包含卫星测控、大数据、应用等全面的卫星运营管理系统,有时候成本会高达数亿元。

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图 | 国智恒好年景中原金水一号卫星模拟图、中科天塔测控站、航天云立方界面

“高额的成本投入对于很多初创公司来说肯定是不能接受的,所以最好的方式是利用公有云的方式,客户需要多少服务就购买多少。商业航天的链条涉及卫星设计、卫星制造、卫星发射、卫星运营、卫星测控、卫星应用与数据服务等诸多领域,但是对于初创公司来说没必要从头做到尾,他们只需要专注做好自己的环节,做好应用服务就可以了,底层的事情交给我们来做,这样分工协作有助于推动国内商业航天项目进一步实现降成本、降门槛。”曾伟刚说到。

中科天塔推出的解决方案是“航天云立方”,可为商业航天相关企业提供航天器托管、测控站资源管理、航天器控制计算、航天器数据处理与分析以及航天资源访问等一整套服务,企业用户可以在此平台上实现航天标准化模块产品快速开发,缩短研发时间、提高使用效率,目前平台综合操作界面可满足航天器测运控管理 80% 以上的操作和监视需求。

关于航天云立方所面向的商业对象,曾伟刚表示首先是直接有卫星托管运营需求的客户,但下一阶段会进行上下游服务链条的延伸。比如对于产业下游来说,可能更多的是应用需求,有应用需求的初创公司一般不会直接制造、发射卫星,航天云立方可以帮这类客户去对接相关卫星资源提供整体解决方案;而对于产业上游,航天云立方则可以提供一整套全面的检测系统,帮助卫星公司在发射之前做地面的测控调试。

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图 | 中科天塔测控中心界面

“未来这个平台上会有提供卫星服务的,也有基于卫星的很多运营、数据分析、管理服务等,客户下单一站式获取自己的想要的相关服务即可,我们相当于搭建起一个商业航天领域的电商平台系统。”

据了解,在 2019 年 12 月 20 日,由中科天塔和国智恒北斗好年景农业科技有限公司联合设计的 “国智恒好年景中原金水一号(未来号 - 1R)” 在太原卫星发射中心成功发射,发射成功后将由航天云立方提供卫星测控和在轨管理服务。此外,中科天塔团队还开发了一个“航天云立方小程序”,通过这个微信小程序就能实时查看到卫星资源信息、任务进程和相关数据等。

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图 | 航天云立方小程序查看过境卫星

根据美国航天基金会发布的《航天报告 2018》数据显示,全球航天经济总量约为 4000 亿美元,其中商业航天产业占比高达 76%。根据市场预测,未来 5~10 年,中国市场包括运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网等将达到 8000 亿元规模。

国内商业航天市场泡沫大么?曾伟刚认为,相比于国外领先水平的公司,国内市场还是属于起步阶段,确实需要更加强化一些核心的关键技术竞争力,泡沫在初级阶段难以避免,但也比较合理,这是市场热度的表现,我们不能忽视仍有很多从国家科研单位走出来的人才正在扎扎实实地在商业航天领域做突破。而随着产业链条的专业化和细分程度提高,国内商业航天的发展速度或将进一步加快,最终形成有中国特色的商业航天生态和发展路径。

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