中國(guó)“星鏈”邁出關(guān)鍵一步

“點(diǎn)火……發(fā)射！”8月6日14時(shí)42分，隨著一聲號(hào)令，搭載在一枚火箭上的18顆千帆星座（“G60星鏈”）首批組網(wǎng)衛(wèi)星劃破蒼穹，順利進(jìn)入太空。備受矚目的中國(guó)版“星鏈”終于拉開(kāi)了組網(wǎng)建設(shè)的帷幕，中國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化布局方面邁出了關(guān)鍵一步。

低軌衛(wèi)星發(fā)展史上里程碑事件

據(jù)了解，G60星鏈由上海市政府支持、上海垣信衛(wèi)星科技有限公司等企業(yè)主導(dǎo)建設(shè)。該工程于2023年啟動(dòng)，是一個(gè)包括三代衛(wèi)星系統(tǒng)的全頻段、多層多軌道星座設(shè)計(jì)。該批次衛(wèi)星采用上海格思航天自主研發(fā)的可堆疊型平板衛(wèi)星平臺(tái)，每顆衛(wèi)星重300kg。

根據(jù)計(jì)劃，“G60星鏈”今年將發(fā)射108顆星，2025年年底實(shí)現(xiàn)648顆星的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋，2027年年底提供全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋，最終在2030年前實(shí)現(xiàn)約1.5萬(wàn)顆衛(wèi)星組網(wǎng)，提供手機(jī)直連等多業(yè)務(wù)融合服務(wù)。

這一工程很容易讓人聯(lián)想到美國(guó)Space X公司于2018年啟動(dòng)的龐大的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目——星鏈計(jì)劃（Starlink）。該計(jì)劃由約4.2萬(wàn)顆低軌衛(wèi)星組成，如今已將超過(guò)6800顆星送入預(yù)定軌道，據(jù)稱(chēng)在全球用戶(hù)數(shù)量突破300萬(wàn)。

除了G60星鏈，我國(guó)還規(guī)劃了兩個(gè)“萬(wàn)星星座計(jì)劃”，分別是“GW星座”，由中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司（中國(guó)星網(wǎng)）牽頭，計(jì)劃打造一個(gè)由1.3萬(wàn)顆衛(wèi)星組成的中國(guó)星鏈主體；另一個(gè)是Honghu-3（鴻鵠-3），根據(jù)上海藍(lán)箭鴻擎科技有限公司向國(guó)際電信聯(lián)盟提交的預(yù)發(fā)信息文件顯示，該星座計(jì)劃在160個(gè)軌道平面上發(fā)射共1萬(wàn)顆衛(wèi)星。

與GW星座發(fā)射了兩顆試驗(yàn)星和Honghu-3星座尚在規(guī)劃中相比，G60星鏈此次發(fā)射18顆衛(wèi)星，邁出了商業(yè)化的重要一步，無(wú)疑成為我國(guó)低軌衛(wèi)星發(fā)展史上的里程碑事件。

“加快建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，一方面是縮減數(shù)字鴻溝的重要舉措，作為地面通信網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為解決‘無(wú)互聯(lián)網(wǎng)’問(wèn)題的重要方式。另一方面，其在應(yīng)急通信、公共安全、海洋科考等行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景需求突出。此外，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也成為各國(guó)搶抓6G發(fā)展先機(jī)的重要手段。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重要環(huán)節(jié)，將開(kāi)啟并引領(lǐng)下一輪通信板塊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，成為實(shí)現(xiàn)6G泛在通信愿景的重要支撐?！辟惖现菐?kù)無(wú)線電管理研究所所長(zhǎng)韓健表示。

據(jù)透露，G60星鏈計(jì)劃分三代系統(tǒng)，第一代系統(tǒng)采用透明轉(zhuǎn)發(fā)TP模式，將率先為我國(guó)境內(nèi)和“一帶一路”的陸地/近海提供服務(wù)。第二代系統(tǒng)采用星上轉(zhuǎn)發(fā)（OBP）模式，除了延續(xù)透明轉(zhuǎn)發(fā)的能力，還具有星上處理能力，可向全球陸地/海洋/空中全域提供服務(wù)。第三代系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模約1.5萬(wàn)顆星，可實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)、多層組網(wǎng)部署，實(shí)現(xiàn)全球區(qū)域星地融合。

“一箭多星”發(fā)射未來(lái)可期

數(shù)萬(wàn)顆星的星座計(jì)劃，對(duì)于火箭運(yùn)輸和衛(wèi)星制造來(lái)說(shuō)，無(wú)疑都是場(chǎng)極大的考驗(yàn)。為大幅提升衛(wèi)星大規(guī)模發(fā)射效率、降低發(fā)射成本，上海垣信衛(wèi)星科技有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，今年在嘗試“一箭18星”之后，隨著每年交付能力翻番，后續(xù)還將探索“一箭36星”“一箭54星”，最終構(gòu)成“千帆星座”。

“一箭多星”發(fā)射的關(guān)鍵之一，是如何把大小不同、形態(tài)各異的衛(wèi)星“塞”進(jìn)火箭。中科宇航技術(shù)總監(jiān)、力箭二號(hào)副總師廉潔向記者介紹，“一箭多星”需要解決不同大小、不同種類(lèi)的衛(wèi)星在整流罩內(nèi)的布局問(wèn)題。衛(wèi)星上天離開(kāi)箭體后，如何多次分批地將衛(wèi)星送到不同軌道，也是值得關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)之一。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要考慮衛(wèi)星不同的解鎖方式和分離能源所帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)偏差。

目前，藍(lán)箭航天、中科宇航、星際榮耀等在內(nèi)的多家中國(guó)商業(yè)火箭公司均已開(kāi)展可重復(fù)使用火箭的研發(fā)驗(yàn)證工作，致力于形成航班化發(fā)射運(yùn)營(yíng)能力。

G60星鏈的衛(wèi)星制造任務(wù)重、時(shí)間緊。其主要衛(wèi)星制造商之一上海格思航天科技有限公司總經(jīng)理曹金表示，他們的衛(wèi)星制造工廠采用智能化脈動(dòng)生產(chǎn)線，每個(gè)工位固定完成特定的操作流程，譬如，裝配太陽(yáng)板、力學(xué)振動(dòng)測(cè)試等，而平板式衛(wèi)星則“跑”起來(lái)，穿梭在不同工位間，以流水線方式完成生產(chǎn)，年產(chǎn)量可達(dá)300顆。

實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)突破和持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)，在于全方位的應(yīng)用。星河動(dòng)力董事長(zhǎng)劉百奇算過(guò)一筆賬，假設(shè)國(guó)家發(fā)射1萬(wàn)顆衛(wèi)星，低軌通信衛(wèi)星目前國(guó)內(nèi)平均造價(jià)為3000萬(wàn)元，硬件投入已超千億元。以業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)性的“10倍理論”來(lái)看，衛(wèi)星形成的應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模通常是硬件投入的10倍以上，因此下游應(yīng)用理論上可以輕松實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模”。

作者丨齊旭編輯丨諸玲珍美編丨馬利亞監(jiān)制丨趙晨