商业航天，加速“飞天”（大数据观察·航天日特别报道）

银河航天目前在轨8颗卫星模拟图。 银河航天(北京)科技有限公司供图

驭星三号06星柔性机械臂载荷执行在轨加注对接技术验证。 北京航天驭星科技股份有限公司供图

处于待发射状态的卫星灵犀03星。 银河航天(北京)科技有限公司供图

数据来源：国家航天局、中国电子信息产业发展研究院等

4月24日是第十一个“中国航天日”，今年航天日的主题为“七秩问天路 携手探九霄”。

从古至今，中国人探索浩瀚宇宙的脚步从未停歇。商业航天是培育新质生产力、建设航天强国的重要力量。2015年《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》印发，鼓励社会资本步入航天领域；2025年我国商业航天完成发射50次，占我国全年宇航发射总数的54%；2026年，国家航天局在“中国航天日”新闻发布会上介绍，多型重复使用火箭将开展飞行验证，商业航天将以高水平安全保障高质量发展……10年来，我国商业航天加速成长，新技术、新突破、新应用不断涌现，从星辰大海走进千家万户。目前我国商业航天有何前沿进展？哪些曾经的太空畅想正照进现实？本期特别报道，我们共同关注。

——编 者

打造未来的“太空加油站”

本报记者 刘诗瑶

浩瀚宇宙中，人造卫星都会面临一项难题：当自身推进剂(燃料)耗尽，是不是注定陨落？

一颗在轨维护卫星迅速抵近需要加注推进剂的卫星，通过一条柔性机械臂自主寻找加注口，把“油”加满后驶向下一颗卫星——这是未来将发生于太空中的一幕。

前不久，由北京航天驭星科技所属苏州三垣航天科技有限公司研制的驭星三号06星，从酒泉发射场升空入轨。这颗卫星有个特别的外号——“太空加油站”。作为我国首颗配置柔性机械臂的商用试验卫星，在距离地面数百公里的高空，它完成了柔性机械臂模拟燃料加注等一系列高难度在轨操作任务，验证了大量关键技术，标志着我国商业航天在空间在轨服务领域迈出了坚实一步。

航天驭星副总裁曹梦介绍，担任“加油小卫士”角色的这颗卫星，未来瞄准的应用场景是在茫茫宇宙中，迅速定位目标卫星的精确位置，再通过严谨周密的变轨操作等，实现两颗卫星“穿针引线”般的交会对接，然后开展“加油”步骤。

这颗技术验证星最关键的部件是柔性机械臂。“我们创新设计理念，确保柔性机械臂更加轻量化、高灵活、高可靠。”三垣航天CTO(首席技术官)陈京说。

在模拟加注环节，这颗技术验证星通过3种控制模式实现，以适应不同应用场景。陈京介绍，第一种是机械臂收到任务预设指令后，自主规划运动路径；第二种需要地面操作人员根据相机画面，实时生成控制指令，远程操控机械臂完成对接动作；第三种是在视觉伺服系统的引导下，地面根据柔性机械臂末端拍摄的视觉靶标信息，规划运动路径并生成控制指令，引导机械臂完成对接动作。

专家认为，随着未来空间资产越来越多，包括卫星在内的大量航天器都会产生推进剂加注以及在轨维修的需求。“我们希望打造未来的‘太空4S店’，为太空资产提供一站式维护维修解决方案。”曹梦说。

算力“上天”，实现“天数天算”

本报记者 窦瀚洋

距离地面约500千米的近地轨道中，12颗计算卫星正在稳定运行。这些配备了高性能星载智能计算单元的卫星群，通过卫星互联互通，共同构建起太空算力网络。

算力为何要“上天”？

中国工程院院士、之江实验室主任王坚说，构建太空计算星座，是为了解决太空算力缺失和人工智能怎么到太空的问题，让现在在太空的数据能够发挥出以前无法发挥的作用。“我们不是把地面数据中心搬到太空，而是把算力和智能送到太空去，让天上的事情在天上干。”王坚说。

现在太空大概有800颗在轨遥感卫星，数量还在快速增长。但卫星距离地面遥远，携带的计算机计算规模太小，数据传输能力和处理能力远远不够，近九成数据在没被传回地面前，就被白白丢弃浪费。

为了不让人工智能因为缺失算力而缺席太空，之江实验室协同全球合作伙伴打造“三体计算星座”。这个太空计算基础设施通过算力“上天”、卫星互联，实现人工智能模型“上天”。

在位于浙江杭州的之江实验室“三体计算星座”指挥中心，遥测数据实时传回，大屏上12颗计算卫星的运行轨迹一览无遗。王坚补充道，“三体计算星座”把人工智能模型送到太空，来处理太空数据，并且保证数据的时效性。“有了时效性后，我们可以想象非常多的应用场景，包括应急救灾、城市治理等。”

截至目前，之江实验室的科研团队已成功完成了10个人工智能模型与应用的在轨部署与验证，包括80亿参数天基遥感模型、80亿参数天基天文时域模型、1.5亿参数“伏羲”气象模型等。实验室计算星座总体部技术总师李超介绍，“我们的模型可以从地面实时上传和迭代，未来的智能处理也会在轨道上就地完成。”

低轨卫星组网，让网络“随时在线”

本报记者 李君强

沙漠深处拍段视频，立马就能上传到朋友圈；远洋货轮上，随时可以和家人视频通话；万米高空的飞机上，手机信号依然满格……这些场景正一步步成为现实。

“长期以来，通信网络受限于地面基站的覆盖范围。一旦进入沙漠、海洋等区域，往往就成了‘信息孤岛’。”中国科学院微小卫星创新研究院技术研发中心副主任田丰介绍，一张张织在太空中的“网”，正破解这一难题。

前不久，我国成功将卫星互联网低轨21组卫星发射升空，低轨卫星组网明显提速。“与高轨卫星相比，低轨卫星通信速率更快，资费也较低，是当下我国卫星通信发展的主攻方向。”田丰说。

“一颗颗低轨卫星组成的星座，能够实现把地面网络‘搬’上太空的效果，相当于建了一条太空信息高速路。”银河航天星座通信系统架构师林广荣表示，我国首个卫星互联网试验星座“小蜘蛛网”已经在空中、地面、海洋等多个场景完成了低轨应用示范。比如，通过卫星互联网远程操控，无人机出色完成了灭火工作；人形机器人通过低轨卫星同步传输视觉数据，实现“远程感知”。

林广荣说，卫星批量制造与发射技术的创新，使得低轨卫星互联网星座规模化组网提速。

中国信息通信研究院技术与标准研究所总工程师李侠宇表示，卫星通信正从应急通信、远洋船舶等专业领域加速向手机、汽车、无人机等大众消费领域延伸，催生一系列规模化应用场景。“手机直连卫星、车载卫星互联网等新应用，既能满足老百姓在各类场景中的需求，也能带动终端、芯片、运营等产业链升级，打开新的消费市场。”李侠宇说。

“通信的本质，是让信息不再有边界。”田丰表示，未来，卫星通信将成为天地一体化的新基础设施，为各行各业增添便利、提供支撑。

从技术验证迈向规模化商业部署，我国商业航天——

奔赴浩瀚星河 走进千家万户

本报记者 刘诗瑶

力箭二号遥一运载火箭成功发射；力鸿一号遥一飞行器亚轨道飞行试验顺利实现；卫星互联网加快建设，多组低轨卫星接连升空……开年以来，我国商业航天捷报频传。

越来越快的发射节奏，凸显了国家政策引导下商业航天产业的明显变化——在政策和市场的双轮驱动下，中国商业航天正在从技术验证加速迈向规模化商业部署，构建太空经济的长远未来。

锚定自主创新，加快火箭可重复使用关键技术攻关——

“原力—110”液氧煤油发动机作为“引力二号”运载火箭的动力心脏，正通过密集热试车验证复用可靠性，预计“引力二号”运载火箭将于下半年首飞并同步开展可回收技术验证；“蓝焱”220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机完成整机全系统长程试车，加速构建高效率、可重复使用的重型运载动力体系；银河航天完成全球首款大规模全柔性太阳翼卫星的发射入轨……

从火箭到卫星，从上游到下游，商业航天赛道各方主体正在加快自主创新步伐，助力中国航天低成本、规模化发展。其中，持续、大规模的火箭发射需求和目前较高的一次性火箭运力成本，使得火箭可回收关键技术成为产业焦点。有专家测算，一旦突破可重复使用技术，可以让火箭总发射成本下降40%—60%。

提高生产效率，把航天装备变成工业产品——

强大的生产制造能力是支撑商业航天高密度发射的基石。像批产汽车和手机一样批产火箭卫星，正在成为商业航天行业共识。

力箭二号火箭，芯级和两个助推器长得几乎一样——力箭二号副总师廉洁介绍，这种设计被称作“通用助推器核心”构型，主要部件可批量生产，像“搭积木”一样造火箭，简化制造流程。也正因为关键部件“统一尺寸”，如果发射时发现某个部件有问题，可以快速替换，重新“拼”在火箭上，有利于打造高频次的发射能力。力箭二号大型液体运载火箭超级工厂即将全面竣工并投入使用，为火箭规模化生产和航班化发射提供支撑。

从“手搓”到流水线生产，从稀缺品到工业品，商业航天正在颠覆着人们对航天制造的定义。

银河航天智慧卫星工厂已构建起100至2000公斤级卫星的完整制造链条，年产中型卫星能力稳定在100至150颗，卫星研制周期较传统模式缩短80%。

发射基地也加速提质增效。在海南商业航天发射场，为保障长征八号火箭，一号工位可以实现“7天发射、7天恢复”的快速响应能力。

集聚创新要素资源，形成商业航天产业集群——

全国多地加快布局商业航天，构建更加完备的商业航天产业生态圈。

在北京，一座规划了卫星研发区、卫星运营区、卫星应用区等板块的卫星小镇正在建设，将配套建设卫星展示中心、卫星交流中心、卫星孵化中心等机构。离此不远的“火箭大街”聚集多家商业火箭企业，构建“上下楼即上下游”的紧密型产业生态。

在山东烟台海阳，东方航天港打造商业航天全链条，一条“航天大道”将火箭总装测试厂房、卫星产业园、数据应用中心与发射码头紧密串联，火箭在总装厂房诞生后，仅需十几分钟车程，便能直接运抵专属码头，平稳地移上发射船。

近年来，国家密集出台一系列支持商业航天发展的利好政策。随着卫星数据与数字经济、智慧城市等领域深度融合，商业应用场景不断拓展，市场环境更加开放、有序，商业航天将为经济社会发展注入更多新动能。

版式设计：张芳曼