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商业航天产业链浅析

2021-07-28 11:35恒峰娱乐手机客户端 人已围观

简介航天近年来,伴随国家大力推动军民融合以及互联网+航天的产业升级变革,在全球新一轮工业革命的大背景下,我国在商业航天方面的发展取得了突破性进展。本文从客户产生需求到最终实...

  近年来,伴随国家大力推动军民融合以及“互联网+航天”的产业升级变革,在全球新一轮工业革命的大背景下,我国在商业航天方面的发展取得了突破性进展。本文从客户产生需求到最终实现并满足客户需求,对商业航天产业进行简要分析,其主要包含以下几个环节:

  商业航天市场的客户需求主要有卫星组网、点对点运输、太空旅游、深空探测等方面。

  卫星组网:按用途主要分为通信、导航、遥感三类,应用前景广泛,市场潜力巨大。据相关公开报导统计,2025年前我国将发射约3,100颗商业卫星,未来5年预计将有更多的星座发射计划出现。商业卫星发射年均市场规模将达到年均170亿元。

  点对点运输:未来空间站商业补给需求旺盛,将成为商业航天的一大市场来源。4月29日,我国空间站天和核心舱从文昌发射成功并开始运营,开展“太空实验”是空间站的一项重要任务。我国空间站实验项目面向科研团体、企业团体、高校开放,范围广泛;实验条件丰富,可以满足多方面的实验需求;可以连续实验且可开展上千个实验项目。由此衍生出的实验所需物资的空间站投放,以及试验样品带回地面的市场需求将十分旺盛。

  太空旅游:将会是商业航天的另一大潜力市场。太空旅游目前主要有高空飞行、零重力游、亚轨道太空旅游、低地球轨道太空旅游和低地球轨道远太空旅游等多种项目。据一项调查显示,60%的美国人、70%的日本人和43%的德国人都希望有朝一日能够到太空中去一趟。可见民众对太空旅游的向往度和接受度很高。德国有专家预测,到2050年,太空旅游业每年将会获得约人民币308亿元的收入。

  深空探测:资源开采是深空探测有较大商用价值的部分,我国预计2024年前后完成小行星探测,2028年前后火星取样返回;美国NASA计划2024年重新送人类登上月球。考虑到资源开采需要实现火箭重复回收、载人航天技术的成熟、相关太空基础设施的建立完善以及国家层面的政策等因素,未来十年是否可以顺利实现商用尚不能明确。

  基于前述对客户需求的分析,商业航天当前的技术研发主要体现在卫星和火箭两个方面。

  卫星研发:除航天两大集团等传统研发企业外,科研机构和高校的研究中心以及民营卫星公司也构成了我国卫星研发的重要力量。技术方面,研制周期短、成本低、体积小、装备快、易发射等优势的小卫星,组网后商业应用广泛,是卫星研发的主流方向。

  火箭研发:人才方面,目前我国商业火箭公司的研发团队几乎都来自“国家队”。随着商业航天的进一步发展,未来火箭研发专业人才的市场流动将会更强。技术方面,成本低、性能高的液体甲烷发动机以及可重复使用技术,可以大幅降低成本,未来将是商业运载火箭技术研发的主要趋势。

  卫星制造:目前我国主要有大容量、通用型大卫星和高可靠、低成本小卫星两个卫星制造方向。大卫星的制造主要依靠国有企业,小卫星因为在商业领域中的广泛应用,在民营商业卫星制造企业中得到了更多的关注和发展,也涌现出微纳星空、天仪研究院等优秀的卫星制造企业。

  火箭生产总装:国资控股的火箭公司以及一些优秀的民营火箭企业已建成自己的生产总装基地,随着商业航天的快速发展,未来将会有更多生产总装基地建造投产,以满足不断增长的商业市场需求。国资控股的科工火箭在武汉国家产业基地建设了快舟火箭总装中心。民营企业方面,也将形成液氧甲烷发动机的生产制造能力和运载火箭总装测试及试验能力。依靠自己的制造基地,未来商业火箭公司不仅可以最大程度缩小产品研制周期,还可以实现制造全程自主可控。

  陆基固定发射场仍将是载人航天发射及大型、重型运载火箭发射的唯一方式。我国目前火箭发射的出发地包括陆海空三种方式,陆上基地主要有酒泉、太原、西昌和文昌发射中心,但陆地发射一方面要考虑落区安全,另一方面发射和运营成本较高;海上发射成本相对较低,无需考虑落区安全,但发射难度大,且不能发射重型运载火箭;空中发射不需长时间的往返航行补给,具有更加灵活的优点,但目前技术尚不完善。

  卫星运维:小卫星组网对传统卫星运维能力提出了挑战,互联网、人工智能、大数据等技术与卫星运维的结合将是未来一大趋势。卫星运维即卫星测控,主要通过使用专业设备和软件管理卫星,对卫星进行跟踪,上传下载卫星数据,并对数据进行一定处理后交付用户。由于原来单个卫星向众多小卫星组网的模式转变,卫星数量的激增对原有卫星运营系统的测控、保持、调度能力提出了更高的要求。此外,随着科技的发展,互联网+卫星云服务平台、AI+商业航天的新模式,借助大数据、云计算、人工智能技术,将有助于降低卫星运营成本、提高卫星运营效率。

  火箭运维:美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭已经实现成功发射和回收,这将大幅降低火箭的发射成本。目前我国大多是一次性火箭,重复利用技术仍在探索,未来随着重复利用技术的成熟和广泛应用,火箭运维将得到进一步发展。2019年,我国长征四号乙运载火箭发射实施了基于栅格舵的一子级落区控制系统飞行演示验证,并取得了圆满成功,使运载火箭重复使用成为可能。

  目前我国卫星应用主要包括卫星通信、卫星导航以及卫星遥感三大领域,应用范围广泛,商业前景可观。

  卫星通信:主要应用于广播电视传输、邮电、公众通信、远程教育、远程医疗、应急救灾、应急通信网络电话等方面;

  卫星导航:以北斗导航为例,主要应用于陆海空交通运输、个人位置、精准农业、应急救援、气候变化监测等方面,此外,利用互联网、无线电通信等手段,未来在居家智慧养老、电动自行车安全综合治理等方面也将有创新型应用;

  卫星遥感:广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域,在地理数据、资源信息、应急灾害资料等信息获取上有着极为重要的应用。

Tags: 航天 

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