专家谈中国商业航天如何“逆袭”

本报记者　马俊

近年来随着美国商业航天产业的快速发展，国内外对商业航天的关注度也越来越高。24日恰逢第三个“中国航天日”，首次召开的中国航天大会也重点讨论了商业航天产业的发展。中国发展商业航天的优势何在？当前流行的小型卫星星座计划到底有多大可行性？《环球时报》记者就此采访了多位中国航天专家。

发展商业航天，中国应走哪条路？

对于大部分民众而言，每次提到商业航天时，首先想起的都是美国太空探索技术公司、蓝色起源公司等新兴航天企业，尤其是它们研制的新概念大推力火箭陆续发射升空，对传统航天发射市场带来巨大冲击。

与站在航天巨人NASA肩膀上起家的美国商业火箭公司比起来，中国的火箭技术还有很长的路要走。走美国开辟的商业航天发射这条道路适合中国吗？不少人认为，或许从中国更拿手的卫星和航天器参与商业卫星开发，更有前途。

小火箭工作室与微信公众号“小火箭”的创始人邢强博士24日告诉《环球时报》记者，受资金需求、设计周期和产品供应链特点的影响，微小卫星企业的发展速度会明显快于商业火箭企业。但与西方不同的是，因为种种原因，中国研制的卫星很难在国际市场上利用其他国家火箭进行商业发射，这就要求中国商业发射能力得同步发展，不能偏科。

北京空间科技信息研究所所长原民辉对《环球时报》记者表示，无论运载火箭还是卫星都是商业航天的组成部分，中国商业航天如何优先发展，应该根据市场需求来分析。既然要讲商业，就必须考虑市场和成本问题，不仅要看技术条件，还得看商业模式。例如光有大运力的火箭，没有足够数量的卫星发射需求，运力就是浪费。太空探索技术公司之所以发展“猎鹰重型”这样的大推力火箭，主要是低成本和瞄准美国发射大型军用卫星的需求。另一方面，卫星也不是越多越好，还要考虑到太空轨道和通信频率的限制，有很多制约条件。

他认为，从市场需求的角度而言，未来首先应该大力发展卫星应用，只有卫星的应用做起来了，社会才需要更多的卫星，有了更多的卫星发射需求，才会需要有更大、更多、更便宜的火箭。因此中国应更多推出通信、遥感、导航等面向大众的应用系统和产品，促进我们对天基卫星的需求，从而带动从卫星研制、制造乃至运载火箭发射等全产业的发展。

各国发展小卫星星座背后是轨道与频谱之争

在商业卫星领域，近年来最让世人震撼的项目莫过于太空探索技术公司提出的“星链计划”。该计划的第一步就准备发射多达1600颗微型卫星，实现依托卫星通信的天基互联网，而最终计划是利用超过1.2万颗运行在中低轨道的微型卫星组成覆盖全球的卫星网。2018年2月，该计划的第一批两颗验证星已经成功升空。此外，谷歌等诸多美国公司也提出类似的微小卫星星座计划，它们发射的卫星数量同样惊人，从数百颗到数千颗不等。在对微小卫星星座发展前景看好的同时，专业人士也提出了从抢占资源到太空垃圾威胁的一系列担心。

邢强表示，外界首先担心的是这些微小卫星星座计划暗藏对太空轨道资源的“跑马圈地”。他说，太空轨道能容纳的卫星数量有限，虽然有联合国相关组织机构进行协调和管理，但是今后难免会出现“先到先得”的占位抢位局面。其实在距离地面3.6万公里的地球静止轨道上各国已经出现“抢座位”的现象，最后不得不依赖国际电信联盟进行协调。

然而具备将卫星送入地球静止轨道能力的还只有少数航天强国，相比之下，微小卫星星座的运行轨道高度大多在300-1000公里，更多国家、甚至有些商业发射公司都具备将卫星送入近地轨道的能力，再加上卫星市场丰厚利润的鼓舞，由此产生的竞争也要激烈得多。

除了轨道资源外，卫星通信频率同样是太空争夺暗战中的焦点。邢强介绍说，无论是通信卫星、遥感卫星还是导航卫星，都需要特定范围的无线电频率上下传递数据。但尴尬的是，如果两颗卫星使用的无线电频率接近，哪怕它们的位置并不相邻乃至距离甚远，都会相互干扰。从这个意义上讲，频率争夺比轨道争夺更为敏感。

在这样轨道、频率资源竞争激烈的背景下，美国商业公司的微小卫星星座计划动辄发射上千颗卫星，通过多发卫星、优先占据资源无疑是“理所当然”的做法。邢强以大型通信卫星为例介绍说，其寿命通常在15年，在接近寿命尽头时，地面指挥人员会操纵它飞离轨道，进入专门的“坟场轨道”。空出来的位置就得根据国际规则重新分配。但小卫星星座的做法却完全不同，虽然每颗小卫星的服役时间可能只有短短几年甚至几个月，但可以不停发射新卫星进行补充，理论上整个星座占据的轨道和频率资源是没有期限的。他表示，GPS系统就是这样的模式——虽然理论上GPS星座只需24颗卫星，但在几十年的发展过程中，其技术验证星和补位补轨的卫星数量早就超过了理论值，并且已经顺势在原轨道上开始第三代导航星座。

原民辉认为，由于轨道和频率资源是有限的，我们在具备相应能力的时候，也应该尽量去争取份额，为后续发展留有空间。目前中国也推出了全球低轨卫星星座“鸿雁”，计划发射300颗以上的卫星提供可随时随地使用的卫星互联网接入服务，首颗星计划于今年发射。

太空垃圾怎么破

微小卫星星座计划带来的另一个忧虑是太空垃圾问题。由于微小卫星星座的单颗卫星寿命短、可靠性相对较低，会不断产生大量的退役或故障卫星，一旦处理不得当，就会成为源源不断的太空垃圾。邢强建议，未来可以在小卫星设计时就增加功能，让它能在服役快结束时自动进入稠密大气层焚毁。考虑到小卫星的体积和质量较小，基本都可以在进入大气层时被烧掉，残骸落到地面造成威胁的可能极小。

原民辉对《环球时报》记者强调，微小卫星星座计划会带来新的挑战和风险，全球国家应该联合起来制定规则，防止地球轨道出现恶性竞争，保护太空环境。▲