如今,隨著微電子、微機械、納米等技術的發(fā)展和衛(wèi)星設計思想的創(chuàng)新,衛(wèi)星正變得越來越小。從我國第一顆采用公用平臺技術的小衛(wèi)星實踐—5研制立項算起,經(jīng)過近20年的不懈努力,現(xiàn)代小衛(wèi)星已經(jīng)成為我國裝備體系和業(yè)務服務體系的重要組成部分。加之近年來我國相繼出臺的商業(yè)航天發(fā)展的相關政策措施,小衛(wèi)星的商業(yè)化潛力越發(fā)明顯。
我國小衛(wèi)星研發(fā)起步雖然落后,但是此后發(fā)展的速度、應用水平提升的勢頭卻非常迅猛,從興起開始,先后經(jīng)歷了高性能產(chǎn)品出現(xiàn)、裝備化應用、體系化應用和市場細分發(fā)展等階段。目前,我國已經(jīng)研制發(fā)射了100多顆小衛(wèi)星,國內小衛(wèi)星研制領域已經(jīng)實現(xiàn)了“試驗應用型”向“業(yè)務服務型”的階段轉化,而民營企業(yè)大批涌入這一領域,勢必會加速這一領域的發(fā)展。
毫無疑問,微小衛(wèi)星的發(fā)展已經(jīng)進入了一個快速增長的階段。不管是國家隊,還是私有組織機構,都希望在這個時代能夠追上這股浪潮。
航天軍工企業(yè)盡管都帶有濃烈的軍方色彩,但它還是屬于企業(yè)的范疇。從本質上講,航天軍工產(chǎn)品也是一種商品,也可以通過貿易為國家賺取外匯,為經(jīng)濟發(fā)展作貢獻。尤其是轉企改制之后,必須遵守和符合現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展規(guī)律,才能為航天軍工企業(yè)注入強大動力。事實上,對于軍工企業(yè)走市場化道路,國家相關政策已經(jīng)相當明朗:2007年2月27日,國防科工委下發(fā)《關于非公有制經(jīng)濟參與國防科技工業(yè)建設的指導意見》。當年3月1日,國防科工委又下發(fā)《關于大力發(fā)展國防科技民用產(chǎn)業(yè)指導意見》。在這些政策的鼓勵下,參與者日益增多。原來只是以中國航天科技集團下屬眾多研發(fā)單位為代表的國家隊在從事微小衛(wèi)星的研發(fā),如今眾多單位積極參與,尤以國內的科研院所、大學居多,包括中國科學院上海微小衛(wèi)星工程中心、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學、南京航空航天大學、國防科技大學、清華大學、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、南京理工大學、上海交通大學、北京大學等和航天科工衛(wèi)星技術有限公司,主要涉足皮星/納星(1~10kg)和微小衛(wèi)星(≤100kg)的開發(fā),一時間也的確是熱鬧非凡。
可是未來誰又能站上微小衛(wèi)星研發(fā)的前列呢?可以肯定的是目標、定位、實力和運氣將決定結局。繼續(xù)以傳統(tǒng)思維與手段入局也許可能憑借自身已有的資源和實力暫居一席之地,但如果不能隨勢而變,也恐難長久。所以現(xiàn)在說什么都為時尚早,時間是去劣存精的檢驗器,真正抓住大勢的人攔不住,嘩眾取寵的人也長不了。
之所以有很多質疑的聲音,正是由于有很多入局者沒有什么自主的技術,但就靠著這兒買個平臺,那兒買個載荷,東拼西湊地組裝了一顆衛(wèi)星,只要把它發(fā)射上太空就算大功告成了,就連這顆衛(wèi)星是做什么用的,有多少用戶,可以產(chǎn)生多大的經(jīng)濟效益都不清楚,或者說都不關心。衛(wèi)星上了天,拿到了一兩次傳回的數(shù)據(jù),就可以大肆宣傳“我單位已經(jīng)具備整星研制技術了”。事實是什么,已經(jīng)不重要了。
微小衛(wèi)星的產(chǎn)品屬性,決定了它的目標—服務客戶。沒有需求,沒有客戶,你提供的服務和產(chǎn)品就是沒有經(jīng)濟價值的。研制一顆衛(wèi)星,沒有尋找合適的購買者,或者提供的服務不能滿足客戶的需要,沒有人愿意為之買單,尤其是微小衛(wèi)星、皮納衛(wèi)星的發(fā)展是趨于商業(yè)化的,沒有訂單的研制,只能自娛自樂,花了錢聽個響,看個花。
與之相反,也有不少機構組織在成立之初就將市場化作為公司發(fā)展的重點,制定了明確的中、遠期規(guī)劃,確立了自身非常明確的定位,制定了清晰的發(fā)展路線和實現(xiàn)目標的途徑,且與微小衛(wèi)星的特點和發(fā)展趨勢相契合。不斷深化市場分析,找準重點目標,針對不同維度的用戶,制定具體的市場開發(fā)和競爭策略,尊重市場規(guī)律和客戶利益,實現(xiàn)市場開拓精細化和客戶利益最大化,相信這些入局者的命運都不會太差。
目標定位決定了其持續(xù)發(fā)展下去的源動力,好在未來越來越多的是個性化多樣化的服務,所以細分的需求將為許多微小衛(wèi)星的創(chuàng)業(yè)者提供生存空間。
商業(yè)化不等于低性能和低可靠!面對商業(yè)航天的逐步發(fā)展,產(chǎn)品“好用、易用,效能高、用得起”是確??蛻羰找娴年P鍵。國內小衛(wèi)星研制單位的研發(fā)能力和產(chǎn)品的性能、技術水平已經(jīng)達到了一定的高度,現(xiàn)有整星產(chǎn)品基本可以滿足國內除高分辨率遙感衛(wèi)星之外的其他需求。但與國際領先廠商的產(chǎn)品對比,會發(fā)現(xiàn)整體上仍存在不小的差距:比如功能密度比相對較低,系統(tǒng)集成技術和能力存在一定差距。同樣是設計指標為地面分辨率0.5m的遙感衛(wèi)星,以色列、美國用質量為300kg的小衛(wèi)星就可以實現(xiàn),而國內卻要用質量為500kg的小衛(wèi)星才能達到同等性能;微電子、微機電(MEMS)技術還處于萌芽狀態(tài),基于MEMS技術的微型元器件的研發(fā)、空間領域應用水平落后,星載單機、分系統(tǒng)和有效載荷的小型化、輕量化、低功耗方面差距明顯;衛(wèi)星(星座)在軌自主運行管理水平相對落后。國內在航天器型號項目中已實現(xiàn)在軌自主姿態(tài)確定與控制等具體的單項功能。以美國、歐洲航天局為代表,通過Deep Space-1、Proba等空間飛行任務的驗證,國外業(yè)界已具備了航天器在長時間不與地面聯(lián)系的情況下自行處理各類故障、自行調整局部任務目標,并完成總體任務的自主閉環(huán)控制能力;性價比與國際同類產(chǎn)品相比不具備優(yōu)勢,中國典型小衛(wèi)星通用平臺產(chǎn)品的報價約為每千克10萬美元,而國外典型小衛(wèi)星產(chǎn)品的報價則在每千克5~10萬美元不等。
針對這些劣勢,應該對現(xiàn)有的產(chǎn)品體系進行優(yōu)化改進,盡快實現(xiàn)技術升級。同時,在開發(fā)驗證新技術的過程中,同時研制高自動化、高精度的生產(chǎn)流水線,利用不斷更新的制造技術加速小衛(wèi)星的生產(chǎn)流程。其實,這樣的成功案例很多。比如銥星,比如OneWeb。據(jù)外國媒體報道,OneWeb公司位于圖盧茲的設施將用于驗證以前從未實現(xiàn)的規(guī)模制造高性能衛(wèi)星所需的生產(chǎn)方法,避免任何潛在問題,并為佛羅里達州肯尼迪太空中心附近較大的多線一網(wǎng)衛(wèi)星工廠制定框架。OneWeb公司的裝配線包括最先進的自動化、測試設備和數(shù)據(jù)采集功能,能大量縮短裝配時間,并提供分析工廠績效和流程改進的方法。OneWeb全球互聯(lián)計劃首批10顆衛(wèi)星將在2018年發(fā)射,待測試完成后,OneWeb將開始一場史無前例的衛(wèi)星發(fā)射活動,每隔21天生產(chǎn)并發(fā)射一批衛(wèi)星,短時間內快速建成一座數(shù)字橋梁,為全球還未接入互聯(lián)網(wǎng)的人提供經(jīng)濟高效的網(wǎng)絡服務。
未來的微小衛(wèi)星行業(yè)發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①衛(wèi)星小型化、微型化趨勢明顯,星座規(guī)模不斷擴大,低成本、批量化、快速制造將迅速占領市場;②衛(wèi)星星座的設計理念、應用模式和運行管理全面創(chuàng)新。采用天地一體化全鏈路設計理念,簡化星上功能,強化地面處理;注重與信息技術深度融合,注重互聯(lián)網(wǎng)管理模式的應用,面向更廣泛的非專業(yè)用戶;③衛(wèi)星星座應用能力進一步實用化,領域全面化,軌道立體化,應用領域進一步全面化,從局部應用向全體系擴展已成為必然趨勢;④商業(yè)小衛(wèi)星應用將呈現(xiàn)融合發(fā)展的趨勢,應用軌道進一步立體化,全方位、多需求的商業(yè)小衛(wèi)星系統(tǒng)解決方案將不斷涌現(xiàn)。
不久的將來,也許微小衛(wèi)星的發(fā)展將會重塑整個太空工業(yè)模式。
劉佳/文