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【“慧”預見2024 】民營航天繪就“中國路線” 科技中國引領世界格局

2024-01-27 12:47:32

“在這無數可能的未來中,不管地球達到了怎樣的繁榮,那些沒有太空航行的未來都是暗淡的。”知名科幻作家劉慈欣曾如此預測人類探索時空。

2024年伊始,我國民營商業航天產業迎來夢幻開局,正預示著“中國路線”將在世界範圍內重塑航天格局。

1月11日,在山東海陽周邊海域,東方空間成功運用其自主研發的“引力一號”運載火箭實施海上發射,一舉重新整理多項紀錄。此款火箭是我國民營商業航天領域中首款捆綁式火箭,且運力最大,堪稱全球固體運載火箭之最。

全球最大固體運載火箭“引力一號”海上首飛成功

1月19日,喜訊又接踵而至。藍箭航天在酒泉衛星發射中心成功實施了朱雀三號可重複使用火箭垂直返回技術的首次試驗,驗證了火箭在低空低速條件下的垂直回收能力、控制系統與發動機推力調節效能的匹配性,以及火箭垂直回收的制導控制演算法。

“朱雀三號”可重複使用火箭垂直返回技術在酒泉完成首次飛行試驗

作為我國航天領域的新生力量,民營商業航天在政策扶持和科技創新助推下,近年來正成為推動航天產業高質量發展的重要支撐,不斷書寫著“大鵬一日同風起,扶搖直上九萬里”的航天新篇章。

政策培育 催生民營航天新力量

2014年,是中國民營商業航天的發展元年。我國正式出臺《關於鼓勵和引導民間資本進入國防科技工業領域的實施意見》,鼓勵和支援民間資本進入航天領域。2015年,《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)》進一步明確提出鼓勵民營企業發展商業航天。這一規劃的釋出也吹響了中國商業航天進軍的號角。

在國家政策的激勵與支援下,民營商業航天企業如雨後春筍般崛起。特別是2016年至2019年,這些企業實現了高速發展,數量迅速增長,技術水平不斷提高,從而推動了商業航天市場的逐步形成。自2020年起,民營商業航天產業更步入了黃金髮展階段,市場規模持續擴大,技術實力日益增強,國際競爭力不斷提升。

2021年,在“十四五”規劃中,空天科技更首次出現在“強化國家戰略科技力量”內容,各省市均提出相關政策,帶動商業航天行業快速發展。在2023年12月的中央經濟工作會議上,新增了商業航天、低空經濟等戰略性新興產業的表述,政策導向進一步凸顯。

據業內統計,截至2022年,我國境內註冊並正常運營的商業航天企業超過400家。從產業鏈角度來看,完整地覆蓋了上游的火箭發射、衛星及地面裝置研發,中游的衛星運營,以及下游的應用環節。應用場景廣泛涉及通訊、導航、遙感等領域,而新興應用場景則包括衛星網際網路、太空旅行、太空採礦、深空探索等,產業規模日益壯大。

攜手共策 助推中國航天新高度

中國航天領域的“國家隊”已經具備了相當的實力,為何還要大力發展民營商業航天?

市場需求是推動力的重要來源。目前,衛星廣泛應用於通訊、遙感和導航等領域。例如,“衛星網際網路”被納入新基建範疇;在基礎設施測繪、環境監測等領域,衛星遙感至關重要;海陸空交通運輸、精準農業、智慧城市等建設推進,衛星導航已成必要條件……

日益增長的衛星應用需求對火箭發射能力和發射密度提出了更高要求。有業內人士表示,火箭是航天工程的核心和基礎,火箭的運載能力決定了航天的舞臺。雖然國內中小衛星市場蓬勃發展,但是,眾多中小衛星依然只能“拼車上天”,“國家隊”的火箭發射資源供不應求。

相關業內人士表示,無論是月球探測還是空間站建設,航天事業的核心在於進行多元化的科學實驗和新技術驗證,這一使命需依賴國家力量予以推動。然而,隨著航天科技的日益進步,航天事業領域不斷拓展,在核心任務以外的領域,國家單位無力覆蓋時,民間企業力量便顯得尤為重要,可以填補空缺。

事實上,20世紀後期,美國就認識到單純依賴國家力量全面主導航天事業已難以持續,因此開始部分開放航天領域給私營企業,使其參與衛星發射、地面保障等常規任務。這一舉措不僅節省了高昂的航天工程投入,提高了效率,還引入了民營企業的運營經驗,為航天領域帶來不可忽視的創新動力,並誕生了SpaceX、Virgin Galactic等行業巨星。

在這樣的背景之下,我國民營商業航天的快速發展已成必然之勢。一方面,民營商業航天可以充分發揮自身優勢,提供更加靈活、高效、低成本的服務;另一方面,民營商業航天可以與傳統航天企業形成互補,為我國航天事業注入新的活力,共同促進航天技術的創新與進步。

突破壁壘 中國民營航天井噴式爆發

事實表明,我國民營商業航天不負眾望。如果說,過去航天領域一飛沖天、逐夢蒼穹的輝煌,很大程度上得益於神舟、嫦娥等國家重點航天專案。如今,以民營商業航天企業為主導的中國商業航天新力量,歷經多年不懈探索,正以強勁之勢進軍太空,改寫航天領域固有格局。

在剛剛過去的2023年,藍箭航天、星際榮耀、星河動力、天兵科技等諸多企業紛紛取得了突破性成果,讓中國民營商業航天在2023年迎來了一次次井噴式爆發。4月,天兵科技實現了全球民營液體火箭的首飛壯舉。同年同月,星際榮耀的雙曲線一號遙六火箭亦順利升空。7月,藍箭航天憑藉朱雀二號遙二火箭的精準發射,成為全球首個成功將液氧甲烷火箭送入預定軌道的佼佼者。8月,星河動力的穀神星一號固體火箭第七次精確入軌,再次彰顯了我國在火箭發射領域的實力。

我國民營商業航天首款成功入軌的液體運載火箭“天龍二號”

在發展過程中,這些領軍企業憑藉各自的技術創新和戰略規劃,不僅在技術層面實現了突破,還在市場競爭中確立了自己的定位,擁有獨特的競爭優勢。例如,藍箭航天已成為液氧甲烷火箭的領先者,星際榮耀堅持固液並舉的多元化發展策略,星河動力的小型固體火箭可靠性不斷提高,天兵科技大力發展液氧煤油火箭,而東方空間則在全固體捆綁火箭領域持續創新。

每一項成就都是民營商業航天企業智慧與勇氣的結晶,每一次發射都是對未來無限潛能的探索。可以說,民營商業航天產業的崛起,填補了“國家隊”火箭譜系的空白並形成差異化競爭,極大地提升了我國航天事業的活力與競爭力,也預示著中國人自己的SpaceX必將誕生。

民營航天踏出“中國路線”

積極推動民營商業航天事業的發展,是我國航天事業持續進步的必然選擇,亦是提升國際競爭力的關鍵舉措。現階段,我國民營商業航天產業已步入快速發展的黃金時代。但為了在世界航天的激烈競爭中彎道超車,民營航天依託中國深厚的科技、製造底蘊,如同汽車領域一樣用“中國路線”引領世界。

一方面,市場容量持續擴大,市場需求逐步上升。據中國航天工業質量協會統計,2015—2020年商業航天市場規模由3,764億元增長至10,202億元,年複合增長率達到22.09%,到了2021年中國商業航天市場規模則約為12,447億元。相關智庫機構預測,2023—2028年,商業航天產業將進入發展黃金期,2025年僅中國市場規模就將達2.8萬億元。

另一方面,隨著市場競爭的日趨激烈,企業需不斷提升整體實力以應對挑戰。以美國航天領域領先企業SpaceX為例,2023年成功完成96次發射任務,在全球範圍內佔據了顯著市場份額。因此,我國民營商業航天企業若要提升競爭力,必須在技術突破、生產效率提升及降低成本方面不斷努力,以實現在國際市場的立足之地。

有業內人士表示,低成本、大運力是商業運載火箭的主要追求,商業化航天的發展就是降低火箭發射成本的過程。目前,要降低成本主要靠重複使用,在實現可回收的條件下,火箭可重複使用的次數足夠多,那麼硬體成本分攤到單次發射的成本將會明顯下降,特別是液體燃料火箭發動機中液氧甲烷可重複使用方面優勢更大。

可喜的是,我國民營商業航天正以其獨特的活力和創新精神,加速追趕的步伐。2023年11月2日,星際榮耀雙曲線二號驗證火箭(SQX-2Y)圓滿完成垂直起降飛行試驗,是國內首次開展液體火箭全尺寸一子級的垂直起降與重複使用飛行試驗。此次飛行試驗的成功,也使星際榮耀成為國內首家、全球第三家實現子級回收的運載火箭公司。東方空間研發的可回收液體運載火箭“引力二號”,也將在降低成本方面與美國SpaceX展開競爭。

與此同時,藍箭航天所測試的朱雀三號可複用液氧甲烷運載火箭,融合了SpaceX獵鷹9號和星際飛船火箭的特性,也計劃在2025年實現首次飛行。液氧甲烷火箭具有便於複用、運力靈活、成本低廉等優點,如果成功應用,意味著未來實現星際旅行的燃料問題得以解決。

坤元資產與藍箭航天工作人員在發射現場祝賀“朱雀二號”發射成功

從液氧甲烷火箭,到火箭可回收,使得火箭發射成本更低。火箭作為商業航天的基礎,將直接推動衛星等空間產業的發展。

面對浩瀚的宇宙,人類或許顯得渺小,但其探索精神卻無比偉大。人類步入太空已過去半個多世紀,然而更為輝煌的時代方才揭開序幕。在我國民營商業航天領域的蓬勃發展之中,我們見證了一次次奇蹟的產生,以及一個個夢想的實現。

有理由堅信,我國民營航天企業將在2024年開啟一個不亞於新能源汽車、AI大模型產業的新時代。不僅為我國航天事業譜寫新的輝煌篇章,同時也為全球航天探索貢獻中國力量。

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