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星河动力航天副总裁崔品:中国不能缺席大航天时代的到来|甲子引力
作者:甲子光年 2023-12-28

大航天时代即将到来


2023年11月30日-12月1日,中国科技产业智库「甲子光年」主办的「致追风赶月的你」2023甲子引力年终盛典在北京举行。现场百余位嘉宾与数百位科技从业者齐聚一堂,全方位聚焦当前科技领域的前沿话题,探讨如何创造一个智能化、数字化、信息化的制造新纪元。


在12月1日上午“制造新纪元:智能制造、机器人、商业航天专场”中,星河动力航天副总裁崔品带来了主题为《商业航天发展的机遇与挑战》的演讲。


崔品认为在商业航天领域,我国有着政策和体系的机遇,但也面临着国际竞争和运载火箭运力不足的挑战。面对广阔的宇宙图景,商业航天领域将在通信、交通、能源等领域不断拓宽人类经济发展的增长点。


以下是星河动力航天副总裁崔品演讲实录,「甲子光年」整理删改:


各位来宾大家上午好!我是来自星河动力航天的崔品,我分享的题目是《商业航天发展的机遇与挑战》。


首先,我先回顾一下太空的往事。自古以来,人类对浩瀚苍穹和无尽宇宙都充满了好奇,人类探索宇宙的历史可谓一幅波澜壮阔的画卷。


1883年,航天之父齐奥尔科夫斯基首次提出了利用火箭进行星际航行的理论,开启了人类探索太空的序幕。


1957年,第一颗人造卫星上天。至今人类已经发射了6000多次运载火箭,送入轨道的卫星超过一万两千颗。目前在轨工作的大约不到六千,其他的要么失效要么坠入大气层烧毁。火箭技术的逐步突破推动了人类太空探索的步伐。


1961年,东方一号宇航员加加林进入太空。


1965年,人类开始探索地外行星。


1969年,阿波罗十一号登月,阿姆斯特朗踏出的脚印对他来说是一小步,但对人类来说是一大步。


1977年,旅行者一号升空,携带人类基因和信息,飞往太空。至今仍在太阳系边缘工作,是迄今为止飞得最远的人造飞行器。


1990年,哈勃太空望远镜升空,给人类在太空布了一颗眼睛来窥视宇宙。


2000年,国际空间站完全建设成立。


2009年,开普勒太空望远镜升空,人类向太空布了另外一颗眼睛。


2015年,可重复使用的“猎鹰九号”火箭完成了垂直回收。


2019年,我国“嫦娥四号”成功实现了月球背面着陆。


1.商业航天时代,我们的机遇和挑战

商业航天发展可分为三个阶段。


第一阶段,航天的政治时代。这一时期的主要特征是美苏冷战争霸,突显国家任务与军工复合体的重要性,政治目标占据首要地位,而经济追求相对次要。在冷战结束后,对经济的追求才慢慢进入正题。特别是在冷战结束后,美国NASA的太空预算逐年减少。


第二阶段,航天的商业化时代。在这阶段,一些商业公司如摩托罗拉、轨道科学等崭露头角。这类公司的特点是并非从事航天技术的创新研发,而是推广现有航天产品,充当运营商的角色。


由于这些公司缺乏航天自主技术研发能力,难以协调市场、技术和成本之间的关系。尽管推出了一些产品,如铱星计划,但由于高昂的成本,未能广泛推广,最终以失败告终。


第三阶段,新航天时代。这个航天时代特征以精准商业需求+自主航天研发体系+政府扶持为特征,诞生了像SpaceX、Blue Origin等典型的火箭公司。


在第三阶段,政府的角色发生了变革,由传统承包模式转向购买服务模式,并以政策和资金进行支持辅助,给传统航天和军工企业制造了一些竞争对手,以降低成本。


商业航天的蓝图已经初现,但要实现这一愿景,民营火箭公司的作用至关重要。例如,美国的蓝色起源公司已经成功完成多次载人太空旅行。美国火箭实验室推出的小型液体火箭已经完成40多次的火箭发射。此外,美国的卫星轨道双体机已经成功完成多次载人亚轨道旅行。


我国在商业航天领域有着巨大的机遇。当前,无论是在国内还是国际范围内,商业航天备受关注,特别是随着Elon Musk提出的“星链计划”和中国星网公司的成立,全球连接、高速旅行、太空观光、太空医药、太空采矿等成为热门关注的焦点,未来有望创造万亿美元的产值。


政策机遇。2015年,我国相继出台一系列政策,以规范和引导商业航天产业的发展。习总书记在二十大报告中提出发展航天强国的目标,为民营航天企业创造了更大的政策机遇。


体系机遇。经过六十多年的飞速发展,我国建立了完整、独立自主的航天工业体系,取得了在北斗导航、载人航天、深空探测、运载系统等领域的显著成就。国家经济转型和科创板上市的双重影响也推动了商业航天领域的投融资规模逐步增加。


机遇与挑战往往并存,我们在发展商业航天的同时也遇到了几个挑战。


一、轨道和资源是不可再生的资源,国际上规定先占先得。在外太空大概500-1000公里黄金轨道,可容纳的卫星数量有限。国际电信联盟规定这个轨道像跑马圈地一样,先占先得。目前Elon Musk规划了4200颗卫星,依赖于巨型的火箭,可以快速将卫星送入轨道,占据了有利资源和轨位。


二、目前以及未来很长一段时间,运载火箭仍然是人类进入太空的唯一途径。我们面临的问题是,运载火箭的运力严重不足。据统计数据,去年我们国家一共发射了64次运载任务,累计将197吨载荷送入轨道,美国去年累计将700多吨的载荷送入轨道。截至目前,Elon Musk一家公司就将1000多吨的载荷送入轨道。


2.星河动力的产品与未来展望

火箭被视为运送货物或卫星进入太空的工具,因此火箭公司在实质上是太空服务提供商。首先,分析我们公司的客户特点,通过市场来布局产品。


目前,公司主要关注卫星运输,将卫星分为两大趋势:一是小卫星小星座,这类卫星质量只有几十公斤,几十颗卫星就可以走成一个网络来实现通信、导航和遥感功能,这类卫星尺寸不一样,规模不一样,重量不一样,去的轨道也不一样;另一类是大卫星大星座,涉及更大规模的卫星系统。星链星座就是一个例子,从最初一代的200多公斤发展到现在的上吨重,达到四万两千颗卫星。类似的,星网公司的星座也包含一万两千多颗卫星。


针对不同市场需求,公司进行了产品布局。对小卫星小星座市场,公司研发了谷神星一号轻小型固体运载火箭,直径只有1.4米,为客户提供灵活、便捷、定制化的服务,目前已经圆满完成了九次任务,累计将33颗卫星送入轨道。今年9月5日,我们在山东烟台进行了一系列海上发射,创造了国内乃至全球多项技术上的首次。这次活动得到了抖音、央视央媒以及各大地方媒体的广泛报道,为人民群众提供了近距离观赏海上火箭发射的直观体验。


对大卫星大星座市场,公司则着手研发智神星一号中大型可重复使用的运载火箭,直径有3.35米,高度50米,大概十六七层,通过可重复使用降低整个卫星运输成本,同时提高火箭的发射频次。


星河动力公司的产品路线着重于入轨先行,通过回收技术降低成本,并通过捆绑服务来进一步提升火箭的运载能力。公司计划明年首飞的智神星一号火箭并不采取回收,以逐步解决火箭研制风险,预计在第三次火箭运行时开始逐步实施回收。


星河动力公司是一家国家级专精特新小巨人企业,同时也是国家级高新技术企业,设有博士后工作站。公司拥有完整的行业牌照和合理的生产试验能力布局规划,已申报专利200余项,授权近百项。


公司在科研体系和能力方面表现出全面、规范、完整的特点,并且是经过多次成功发射验证的行业佼佼者。已完成9次成功发射,尽管第10次发射因供应链产品质量问题失利,但公司计划在12月5号进行第11次发射,并准备进行复飞(12月5日,成功发射谷神星一号遥九运载火箭,将搭载的天雁16星、星池一号A星顺利送入预定轨道)


星河动力公司服务的客户群体广泛,包括航天科技集团、航天科工集团、中科院等传统科研机构,以及商业公司如国电高科等。


未来展望方面,说起商业航天,大家不仅会想,商业航天靠民企还是靠国企?首先,我们觉得肯定是靠民企。国家的航天科研院所主要致力于服务国家任务,其政治性基于首要地位,不以盈利为目的。而商业航天更符合商业逻辑,必须具备盈利性质。


商业航天领域未来充满了生机,主要集中在军工产业,包括发射业、卫星产业、太空产业、物流、太空采矿等行业,预计将创造出万亿产值。


随着运载火箭可靠性和安全性的提升,以及成本的降低,未来我们有望实现航班化的航天发射,实现全球一小时内的洲际旅行。这将改变出国旅行需要十几小时的现状,通过火箭运输未来可以实现一小时内全国任何地点的点对点到达。此外,未来还可以实现天地往返的运输,将人或货物送到地球轨道,进行太空观光,同时提供货运飞船给空间站的补给。


另外,面对地球资源逐步匮乏的趋势,未来可考虑在太空建立太空电站,通过火箭将太空发电站的部件运送到太空并进行组装,然后采集太阳能通过微波传输到地面。


太空采矿业务也是我们潜在的发展方向。火星和木星之间有一个小行星带,人类在小行星带里面探测到了一颗小行星叫凌晨星,它的表面富含铂金、黄金等稀有金属。美国在今年9月份通过猎鹰的重型火箭发射了一颗小行星探测器,计划探测凌晨星。未来,我们可以通过运载火箭将飞行器发射到小行星轨道,通过拖拽方式将小行星拽到地月轨道,再通过另外的飞行器进行矿物质开采,而不是直接拖到地面,以避免其变成彗星烧毁。


未来,我们也可以在太空进行太空基地的建设。包括实现最终的太空星际移民,这些都需要运载火箭能力的提升以及可靠性提升。


太空探索的终极目标是建设更美好的人类家园。探索过程中获取的科学知识和新技术将用于改善人类生活质量,不仅仅给人类提供一面审视自己的镜子,还能给我们带来全新的技术。


面对广阔的宇宙图景,商业航天产业将继续飞速蓬勃发展,通过商业、市场、技术的不断迭代,持续在通信、交通、能源等领域发挥乘数效应,不断拓宽人类经济发展的增长点。


如果说中国人错过了大航海时代,那么在大航天时代到来之际我们绝不能缺席。谢谢大家!


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