新质生产力在西安 | 从卫星到火箭!解码西安“商业航天”→

今年,“商业航天”作为“新增长引擎”首次被写入政府工作报告。由于商业航天对科技水平要求很高,需要源源不断地创新驱动,因此天然具有“新质生产力”属性。

西安,作为中国航天事业的发源地之一,发展商业航天优势多多。近年来,西安已涌现出一些商业火箭和卫星制造服务公司,既有商业航天“国家队”——长征火箭、科工火箭等主力军,也有蓝箭航天、银河航天、天回航天等商业航天民营公司。

从火箭发射、卫星制造到应用服务,在西安能找到商业航天产业链上各种类型的企业。在国家利好政策的激励下,这些企业正开足马力驶向商业航天产业发展的“快车道”。接下来,通过走进其中的多家企业,小编带您解码西安商业航天产业的向“新”力。

向智,让卫星用上“特殊照相机”

北京时间2023年8月10日12时03分50秒,西光壹号系列一箭五星在酒泉卫星发射中心搭乘“谷神星一号”遥七运载火箭发射升空。

这批由西安中科西光航天科技有限公司自主研发的卫星入轨半年多以来,已为我国生态环境、农林监测、海洋经济、智慧城市、大气环境、森林火点监测等多重领域提供了坚实的卫星遥感数据支撑。

在西光壹号系列卫星发射之前,中科西光航天还成功为厦门市政府打造了国内首颗城市定制化商业高光谱卫星——“厦门科技壹号”XIGUANG-003卫星。目前,中科西光航天已成功发射6颗自主研发的高光谱遥感卫星,预计在2030年前完成中科西光航天108星遥感星座的全球组网。

“每种物质的光谱曲线特征不同,所在的波段也不同,因此我们可以通过这种方式去做地面物体的识别以及更深层次的物质识别。”西安中科西光航天科技有限公司技术经理杨欢介绍说。

高光谱卫星,是把高光谱载荷搭载在整星平台上而产生的卫星。简单来说,就是给卫星安装特殊照相机使其感知地面各种物质的光谱信息。高光谱遥感数据具有超多波段,高光谱分辨率,丰富的光谱信息以及较强的识别和分类能力,在林业、农业、城市、水环境、大气环境及矿产资源勘探等领域具有广泛的应用价值。

“近年来,西安市已将卫星应用产业作为五大新兴产业之一,中科西光航天作为西安本土的商业航天企业,将充分把握西安优质的卫星应用产业资源,深耕高光谱卫星应用领域研究,将高光谱遥感技术转化为更多的新质生产力。”西安中科西光航天科技有限公司董事长秦静说。

2024年4月24日,在中国航天大会上,中科西光航天正式发布了国内首颗高分辨率点源甲烷监测小卫星。该星整星重量75kg,可在双碳遥感监测、点源甲烷监测、评估自然植被及人工地物的碳中和潜力等方面发挥积极作用,预计将于今年9月发射。

向巧,让大火箭安上“玲珑心”

2024年1月31日,陕西天回航天技术有限公司自主研发的85吨分级燃烧抽气循环液氧煤油发动机“巧龙一号”在铜川试验基地顺利完成整机点火试验。

“巧龙一号”是天回航天专为商业航天动力市场研发的新型发动机,采用独创的分级燃烧抽气循环方式,一体化结构融合设计使结构被大幅简化。相较于现役同等推力量级发动机,其发动机整机零件数量(含总装)减少50%~60%,生产总工时或机时数减少60%~70%。

“‘巧龙一号’发动机结构紧凑,意味着在相同箭径可布置更多台发动机,能大幅提升火箭的运载效率。现在整个商业航天市场都在追求高可靠性、低成本、高性能、可重复使用的大推力液体火箭发动机。我们发动机性能在业内属于领先水平,它还有一个突出优势就是结构简单、更适用于批量化生产。”陕西天回航天技术有限公司副总经理马小奇说。

针对商用市场推出的“巧龙一号”,进一步完善了天回航天发动机产品谱系,其性价比高、易于量产的特点更能满足当前国内商业航天对大推力液体火箭发动机的迫切需求,有助于实现火箭发射的航班化、常态化。

“商业航天产业在强大发射能力的支撑下,将得到充分发展。届时,太空业态会像现在的互联网一样,渗透到生活的方方面面,除了现在大家熟知的卫星互联网、卫星通信,还有一些传统行业,例如旅游、金融、生物制药、农业,都将通过与航天结合形成新经济新业态。”马小奇说。

向多,让太空“牧星人”眼观六路

2024年3月21日,寰宇国际航天测控网“文昌站”项目在文昌国际航天城开工。

这标志着寰宇卫星的新疆、黑龙江、海南“国内大三角”测控站网布局进一步成熟,也标志着寰宇卫星拥有了国内大口径天线套量最多、频段覆盖最全、性能指标最优的民商用测控站网。

有了这些测控站网,通过其中的多套大口径测控设备,“牧星人”——卫星测运控工程师们便能够更好地对卫星进行在轨日常管理,完成各类测运控任务。

为什么叫“牧星人”?寰宇卫星副总工程师杨继春介绍说,虽然这个称呼对外界来说比较陌生,却一直被业内人认为是很形象的比喻,“就像牧羊人,只是我们放牧的对象是卫星。”

目前,随着商业火箭发射能力的不断提升以及卫星“拼车”发射模式的兴起,传统单箭单星模式已被一箭多星模式取代,“牧星人”的放牧能力也承受着进一步的考验。

相较其他发射任务,一箭多星发射模式带给卫星测控的主要挑战之一是多目标跟踪问题。“星箭分离初期多星之间相位未拉开,存在多星同时过境问题,只有测控设备具备多目标跟踪能力、工作人员准确计算各目标位置并熟练操控设备,才能完成多目标跟踪。”杨继春说。

近期,寰宇卫星公司分别于2023年12月25日、12月27日及2024年1月5日,在10天时间内连续完成了“天目一号”卫星三次组网发射,每次发射均采用一箭四星发射模式,刷新了发射测控频次新纪录。

“对于目前的商业航天来说,卫星测运控能力还需进一步突破。因为随着卫星火箭的量产化及发射常态化高频化,在轨卫星数量将大幅增加,卫星产生的数据会越来越多,对数据接收传输时效性要求也越来越高。如果将航天测控网理解为连接太空与地面的通道,那么未来对通道的传输量级将会有更高要求。这需要性能更高的测控设备以及数据传输处理能力更强的测控中心系统。”杨继春说。