读特第一线 | 仰望星空,那里也有“深圳制造”!

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神舟十三号出征半个月了。10月16日凌晨,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭点火升空,在安静的夜空里划出一抹金色的弧线,令许多中国人激动不已。而为此任务的高清直播和媒体报道提供通信保障的,正是去年成功发射的“深圳星”。

“深圳星”又名亚太6D卫星,是一颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星,旨在为亚太区域提供高通量宽带通信服务。近年来,深圳大力支持卫星及应用产业发展,越来越多“深圳制造”卫星飞上天空,汇入星辰大海,为太空探索之路创造出无限可能。

“深圳造”卫星飞天不断,寿命可达5至8年

亚太6D卫星已经在太空运行一年多时间。这颗卫星由亚太卫星宽带通信(深圳)有限公司(以下简称亚太星通)及股东单位参与设计、中国空间技术研究院研制,是首颗国产Ku/Ka频段全球高通量宽带商业通信卫星。鉴于亚太6D卫星技术含量高、产业带动作用强且具有广泛的国际影响力,深圳市委市政府将其命名为“深圳星”。

2020年7月9日,亚太6D卫星成功发射,同年10月29日正式开通。亚太6D卫星的通信容量达到50Gbps(千兆比特每秒),是传统卫星的数十倍。

“目前卫星在轨状态良好,各项数据指标优异,围绕卫星的应用正在有序开展。”近日,亚太星通战略研究中心总经理闫文凯对读特记者表示。

亚太6D卫星重5.55吨,太阳翼展开全长33.76米。(亚太星通供图)

纵观中国航天发展,2014年11月,国务院发布《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,引导民营资本参与卫星产业应用和发展。2015年,“吉林一号”卫星成功发射,这是中国自主研制的第一颗商用高分辨率遥感卫星,拉开了中国商业航天大幕。此后,中国商业航天逐渐形成卫星研制与发射、卫星测控运营、卫星应用等完整产业链。

深圳是国内商业航天领域的后起之秀。新闻资料显示,2016年深圳的航空航天产业规模已达到850亿元,2017年上半年增长34%,民用卫星导航系统占全国40%以上的市场份额,集聚了一批卫星研发机构和应用企业。

“从2008年到现在,我们公司一共研制和成功发射了20颗卫星,全部在轨运行取得圆满成功。其中有18颗是完全在深圳本地设计、制造的。”深圳航天东方红卫星有限公司千星大数据运管中心主任邢通表示。

近日,读特记者走进位于深圳南山区的深圳航天东方红卫星有限公司(以下简称深圳东方红),在展厅里看到几颗1:1比例的卫星实物,其中包括2015年发射升空的“开拓一号”卫星。这是该公司落地深圳之后,开始商业化探索的首颗“深圳制造”卫星。

与传统卫星不同,“开拓一号”卫星大量采用深圳企业生产的工业产品作为部组件,以低成本、高性价比实现传统卫星的功能。邢通说,目前仍在持续监测这颗卫星的在轨健康参数,为低成本、高性价比的产品体系积累更多数据,验证它们的可靠性和稳定性。

在轨运行6年的“开拓一号”卫星已经打破半年寿命预期。邢通表示,“开拓一号”的在轨表现在一定程度上可以说明,采用本地化、工业级的产品体系,通过系统级设计、空间环境适应性设计和验证,能够支持卫星在轨安全运行,使卫星寿命达到5年至8年。

深圳东方红科普展厅里的“开拓一号”卫星实物(左)。

卫星应用近在身边,坐飞机也能享4G网速

人造地球卫星通常被认为是用途最广、发射数量最多和效益最高的航天器。据国内相关统计,截至2019年末,中国总计在轨运行卫星约350颗,2019年发射约80颗,其中微小卫星发射占比高达67.5%。

“在应用方面,商业卫星有它天然的优势。”深圳星联天通科技有限公司卫星产品总经理郭保伟在接受读特记者采访时称,地面一座基站的信号覆盖半径大约在一至两公里,树林、山区、建筑物等物体容易阻碍信号。而且基站需要定期维护,遇到暴雨、地震等自然灾害都有可能被损坏,导致地面信号中断。而卫星传输信号是自上往下,不仅覆盖面大,还能避开地面环境带来的不利影响,维护成本也相对较低。

读特记者从亚太星通了解到,“深圳星”除了为神舟十三号、神舟十二号、嫦娥五号等重大任务提供高清直播和媒体播报外,还凭借高通信容量的优势为飞机、船舶、海上钻井平台、应急车辆等数千个端站提供通信服务。

8月20日,搭乘东方航空MU5101航班的旅客享受了一段特别的空中旅程——他们可以在飞行中用电脑和手机上网,网速就跟家里的一般飞快。这是“深圳星”正式商用的首个高速网络航班,该卫星机上实测网速峰值超过220Mbps(兆比特每秒)。

目前,东方航空和吉祥航空等航空公司的100余架宽体机已推行基于“深圳星”的航空互联网方案,上、下行带宽分别提升至原有方案的四倍和八倍,旅客在空中的上网体验基本与地面4G网络一致,可以满足旅客观看高清视频、召开远程视频会议等需求。

在高速网络航班上,旅客可以拨打视频电话。(亚太星通供图)

“陆地应急需求也特别大。”闫文凯举例说,今年在河南抗洪抢险过程中,安徽省消防救援总队开通了“深圳星”服务,通过微信等应用程序实时与其它救援力量、当地政府、待救援人员联络,同步灾情信息和及时调配救援物资。此外,“深圳星”的应用终端还向当地群众提供WIFI上网服务,累计流量消耗40GB,帮助500多人实现信号恢复通联,支撑救援队累计转移1500多名群众。

作为卫星通信终端,深圳星联天通科技有限公司(以下简称星联天通)生产的卫星电话也给河南救灾提供了支援。“卫星电话就跟手机一样,借助卫星信号可以直接联网拨打电话。”郭保伟说,今年河南水灾期间,公司给当地应急部门支援了1000多台卫星电话。

在最近举办的一次全国车友会活动中,这台卫星电话还拯救了一位车主的性命。郭保伟告诉读特记者,当时一辆越野车在阿尔山地区的沙漠里抛锚,四处空旷无人,找不着出路。所幸车队给这位司机配备了一台卫星电话,司机通过卫星电话联系指挥中心并上传定位,最后被成功营救。

星联天通生产的卫星通信终端。

科技创新赋能商业航天,更多企业向往深圳

“深圳的航空航天事业虽然起步晚,但近几年也在加速发展,因为民用商业卫星发展起来了。”郭保伟说,深圳具有技术、人才和资金优势,在发展商业卫星上有着较好的产业链生态。

以通信产业发展为例,2020新一代信息通信产业院士论坛公布的数据显示,深圳作为制造业大市和信息通信产业重镇,2019年信息通信产业规模达到2.78万亿元,位居全国大中城市首位。“这几年我们能看到很多卫星研发企业陆续搬到深圳。”郭保伟说。

2007年,中国航天科技集团有限公司与深圳市政府开展首次战略合作,在深圳建立航天基地,发展以微小卫星研制为主的航天产业。2008年,深圳东方红应运而生,成为国内率先探索微小卫星商业化发展的卫星总体单位。

“深圳最大的特点是科技产业比较发达,我们可以在方圆十几公里内找到比较好的卫星部组件的配套。”邢通对读特记者说,发展商业航天不能走传统航天的老路,公司的发展方向是为用户提供高性价比的卫星研制和运营方案,这就要求整个供应链和产品体系都要基于深圳本地,寻求到更低、更批量化、更有性价比的解决方案。

深圳东方红工作人员在研制卫星。(深圳东方红供图)

谈到在深圳研制商业卫星,蒲卫华也颇有感触。蒲卫华是深圳东方红卫星综合电子产品经理,负责卫星综合电子研制。卫星综合电子是卫星平台的主要组成部分,也被称为“卫星的大脑”,有姿轨控计算、数据管理、热控管理等功能。深圳东方红研制的卫星综合电子有不少配套都来自深圳本地。目前,第三代卫星综合电子产品的年产能可满足百颗卫星的需求,第四代卫星综合电子也已于去年进入研发阶段,并有望在2023年在轨应用。

蒲卫华认为,深圳高水平发展的科技创新产业赋予了商业航天新的动能。“我们是站在‘巨人的肩膀上’做商业卫星,通过集成、创新可以解决一些传统航天解决不了的问题。不论是技术还是政策,深圳在推动商业卫星发展上都起到了‘试验田’的作用。”

今年6月,深圳市发改委牵头编写的《深圳市关于支持卫星及应用产业发展的工作意见》(以下简称《意见》)正式印发实施。《意见》从打造特色应用场景、增强自主创新能力、夯实基础设施建设等五个方面推出了16条创新举措,包括重大装备和关键零部件研制项目最高3亿元资助,单个卫星项目最高2亿元资助,发射保险最高5000万元资助等,推动深圳成为全球卫星及应用产业创新高地。

“其支持力度之大、含金量之高、针对性之强令人出乎意料。”闫文凯说,《意见》出台后,不少产业链上下游企业表达了在深圳投资设厂的愿望。他希望,深圳能抢抓卫星互联网发展机遇,落实好政策,围绕卫星研制、空间资源建设、终端核心零部件等方面,以重大项目为牵引,进一步完善产业发展生态。

“深圳星”模拟图。(亚太星通供图)

放眼未来,在深年产百颗星不是梦

在2020年中国航天大会上,中国航天科技集团八院科技委秘书长潘军表示,保守估计,未来5年至10年国内商业小卫星发射需求量将超过4000颗,制造的需求也将随之大幅增长。

放眼未来,商业卫星的发展将迎来更多机遇。

“传统的商业模式主要是微小卫星的研制和整星的交付,比较早的卫星型号都是采用这样的模式。”接受读特记者采访时,邢通谈到了对商业卫星发展的设想。

邢通分析说,现在商业卫星市场上有几种发展趋势,一方面,随着商业航天的发展及相关政策的支持,越来越多不具备卫星管理能力的个体想参与商业航天事业,并对卫星应用有着比较迫切的需求;另一方面,从卫星服务商角度而言,以美国太空探索技术公司(SpaceX)为例,该公司在构建商业服务的同时,对卫星的总体研制能力也做出系统布局,给传统卫星研制市场带来了影响。

邢通判断,未来商业航天的商业模式将从传统的卫星单星交付,转变为全产业链建设,即要为卫星最终的应用负责。

深圳东方红工作人员在研制卫星。(深圳东方红供图)

“深圳东方红将通过批量化生产等方式进一步降低卫星成本,提升整体应用效能。未来,我们会将年产20颗星逐步提高到50颗星甚至100颗星。通过半自动的生产线来实现快速生产,并确保卫星产品的质量。”邢通预计,未来1至2年就能实现这样一种卫星生产能力的跨越。

在商业卫星的应用方面,另外两家受访公司也提供了新的思路。闫文凯称,接下来亚太星通将会同厂商积极推动终端小型化、便利化、低成本化发展,推动卫星应用赋能各行各业,服务千家万户。

星联天通也将在卫星物联网应用上进行尝试。“我们正在跟几个城市的供电部门合作开展实验,通过卫星信号传输来监测地面电网状态,保障地面设备的正常运行。”郭保伟说。

2020年中国航天大会上,有业界专家表示,据不完全统计,目前国内商业航天参与企业已经超过百家,主要集中在发射服务和卫星系统两大领域。随着商业小卫星制造、发射需求兴旺,商业航天参与企业的产业发展方向也将从“单纯的卫星运营”向“运维+服务+跨界”过渡。

而在深圳,强劲的创新活力驱动之下,“这片天空”也将迎来无限可能。



记者 陈雯莉

剪辑 张越洋

计 毕洁旻

审核 陈建中 刘思敏 徐雅乔

(作者:读特融媒实验室)

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