中美星链明争暗斗,背后究竟隐藏着怎样的玄机?
当前,由国内多家商业航天公司共同构建的类似“星链”的系统已经形成,其中包括中国星网、上海垣信卫星运营的“千帆星座”,还有吉利集团控股的时空道宇等机构参与其中,计划在将来部署超过两万七千颗卫星,用于提供相关服务。
有相当一部分人并不清楚,一个足以改变都市居民想法的现象是,世界上大约有三分之一的人还没有接入网络,而且地球表面百分之九十四的地方完全没有网络信号覆盖。
中国迈入新的经济全球化阶段后,矿业互联网、远洋运输、航天航空、国防工业、灾害预防、智慧交通等众多行业,会引发对卫星通信的庞大需求。
卫星产业领域的高峰期已经到来,但社会各界尚未察觉这一趋势。
中国星链
这几年的事情,由中央企业和私营企业共同打造的“中国版星链”,现已大体完成。
8月4日至9日,我国在极短的时间里实施了两次卫星发射任务。8月4日18时,长征十二号运载火箭在海南顺利将卫星互联网低轨07组卫星送入轨道。此次发射是中国星网“国网(GW)星座”的第七次批量组网作业,与7月30日第六批次发射仅有5天的间隔。
8月9日凌晨零点,捷龙三号火箭采用单次飞行部署十一颗星的方式,顺利将吉利星座第四轨道卫星送入预定轨道。该星座由时空道宇负责搭建和日常维护,随着此次任务完成,吉利星座目前在轨运行的总卫星数量已经达到四十一颗。
早些时候的三月份,长征八号遥六火箭采用单箭多星发射技术,成功把千帆星座第五批星体送到了既定运行轨道。
发射次数非常密集,大概算下来,我国轨道上的通信卫星数量已经超过八百个,占全球轨道通信卫星总数的四分之一。现在我国已经是一个足以和马斯克(以及他背后的美国国家航空航天局体系)的星链项目相匹敌的强大力量。
中国星网集团作为中央企业,领导着国网星座的规划;G60千帆星座由上海松江区负责推动,上海垣信卫星公司具体执行该项目的建设;吉利控股的时空道宇公司负责吉利星座的投资与建设,同时鸿雁星座和鸿运工程等项目也在同步开展。
一个融合了中央企业,地方当局与私营经济等多元参与者的中国航天事业规划已开始实施。
这个星座被视为中国的星链同类产品,是我国首个大型卫星互联网工程,也是首个天地协同的6G网络计划,总共计划安装12992颗卫星,GW-A59子星座包括6080颗星,安放在低于500千米的超低轨道上,GW-A2子星座则包含6912颗星,布置在距离地面1145千米的近地轨道中
千帆星座属于中国版的“星链”,它是一个关键组成部分,目前已经发射了90颗卫星来构建网络,长远目标是建立一个包含1.4万余颗近地轨道卫星的巨型星群。
来源:垣信卫星
时空道宇的发射频率正在提升,估计接下来六十天里,天上运行的卫星总数会达到六十四个。这表示,到了那个时候,吉利星座能够做到除了南极和北极之外,全球每一个地方都可以进行数据传输。
多个宏大计划完成后,我国低轨卫星总数将突破2.7万颗。
公司当前已经发射超过7600颗卫星,马斯克打算最终发射4.2万颗卫星。国际电信联盟对卫星频率和轨道有明确要求,规定申报后必须在七年之内完成部署,否则规模会被压缩。为了抢夺时间,轨道和通信频率的竞争已经激烈展开。
为了防止资源作废,GW星座和千帆星座等计划,都必须在2030年之前,基本结束所有发射工作。
未来五年到六年,航天器制造与发射活动将达到鼎盛阶段,这为中国版星链系统的建设奠定基础。目前,长征十二号与五号乙火箭已执行多次发射任务,民营航天企业也积极准备,星河动力已成功将81颗卫星送入太空,蓝箭航天、星际荣耀则计划于2026年参与发射任务,从而增强整体运载能力。
预计到2030年,我国每年发射卫星数量将突破1800颗,具备“百箭千星”的常规部署条件。具体来说,2025年至2023年期间,将总共发射超过1万颗卫星。
未来十年,中国的太空网络设备将完成三个主要步骤的演进,分别是数量急剧增加、全面铺开以及稳定运行。现阶段,我们仅处于全面铺开这个步骤的起始阶段。
紧迫需求
中国卫星互联网的构建,与中国公司走向世界市场密切相关。
卫星通讯在各行各业应用十分普遍,包括矿业、航运、渔业和军事等。众所周知,星链如今全球用户数量已突破六百万,商业价值非常显著,2024年预计营收达到八亿二千万美元,马斯克预计今年个人财富将突破百亿美元,推动公司最新估值大幅攀升至四千亿美元。
现在,五矿、紫金矿业、青山等国内矿业龙头企业正在启动全球范围的新一轮并购重组活动。全球范围内有超过三十万座矿山,我国境内有十一万座,其中大部分矿山地处偏远地带,特别是在南美、非洲等地,网络信号非常差,甚至完全没有信号。这种情况给矿山实现智能化、无人化改造升级造成了很大困难。
2023年7月,我国陆续送入轨道“矿大南湖号”、“浙地一号”、“开物星座·试验星”等矿业类航天器。这些卫星中,“矿大南湖号”由中国矿业大学、徐工机械联合研制,是我国及全球首个专门用于矿业探测的卫星。
借助这些卫星的支援,仿佛获得了全知之眼,公司会在资源探查、矿产观察、气象预告、地质状况探明和矿难救助等层面获得极大助力。
这个细分领域也出现了不少航天科技新创企业。例如,2024年成立的开物星空公司自诩为全球唯一专门从事矿用卫星互联网业务的企业,它与星河动力合作“谷神星一号”,打算构建全球首个服务于矿山行业的卫星互联网系统,包括“开物星座”和“星际矿联网”,计划在2025年发射20到25颗卫星。
非洲地区矿产资源储藏量巨大,现阶段中国相关企业已经借助太空设备在非洲开展矿产勘探工作。今年五月二十日,航天规划设计集团与赞比亚银河遥感卫星科技公司达成了合作协议,这标志着中国的遥感卫星以及航空物理探测技术在非洲大陆的应用水平迈上了一个新的台阶。
中国产品走向世界的新阶段,远洋运输是跨国买卖的“重要通道”。但是,老式的海上联络方式存在传输量不够、反应慢、信号弱、开销大等困难,无法适应当代航海的要求。
辽阔无边的海洋上,天气变幻莫测海浪滔天,唯有借助卫星通信系统,方可达成数据即时传递以及航运领域的智慧化升级。它仿佛海上的“信息灯塔”,成功解决了该行业一直面临的联络困境。
有相关资料表明,某家国际航运公司自从安装了低轨卫星物联网系统,船只需要支付的四成以下的通信费用,航行过程中发生的安全事故数量减少了三成,整体运营效能提高了两成。
远洋渔业方面的情况也大致相同。通过与当地电信服务商建立合作关系,时空道宇同阿曼Azyan 一道,意在为当地成千上万艘渔船配备可靠的卫星物联网通信系统,从而显著增强海洋捕捞作业的安全程度和精准度。
此外,卫星作为全球性成果,商业航天企业天生就具备跨国协作的优势。
随着走向世界海洋的步伐加快,太空探索的新纪元也成为了国内公司不容错失的良机。
宏图基座
卫星通讯行业整体可划分为四个主要环节,分别是研发、部署、管理和实际使用。现阶段,我国尚在基础建设阶段,生产和发射环节是建立天地一体化系统的核心支撑。
凭借星舰卓越的运输能力、可反复使用性,加上自主建造卫星的产量,该公司在全球市场占据领先地位。今年五月,马斯克在阐述火星殖民方案时透露,未来打算每年制造五千颗第三代卫星,最终实现年产量达到一万颗的宏大生产目标。
低轨星座系统快速推进,卫星生产需求急剧膨胀,经济实惠且产出快的生产方式备受青睐。安全可靠、运载能力强的商业航天企业纷纷涌现,如同雨后竹笋般不断冒头。两个行业都展现出国家单位和私人公司激烈角逐的态势。
庞大的星群工程,要以生产作为基础。统计资料表明,2024年全球卫星生产领域市场规模为244.93亿美元,预计到2029年将增长到389.69亿美元,期间每年的增幅是9.73%。
中国航天科技集团的五院和八院,航天科工集团的空间工程发展公司,还有中国科学院的微小卫星创新研究院,它们共同构成了三个有能力独立完成卫星整体制造的国家重点机构。
卫星创新院负责建造“千帆星座”初代324个航天器,现在每年能生产超过300个航天器,将来能够配合36星齐射,可以应对数量庞大的密集发射情形。
空间技术研究院,也就是航天五院,是我国卫星领域的中坚力量,首任院长是钱学森,在这里成功发射了我国首颗人造地球卫星东方红一号,以及首颗北斗导航卫星,旗下还包含一家上市公司,名为中国卫星。
去年中国卫星发射了二十四颗小型和微型卫星,鹊桥二号中继星是月球探测计划的重要部分,为嫦娥四号、嫦娥六号等任务进行中继通信,有力保障了嫦娥六号在月球背面完成采样工作。
民营力量也不容小觑。微纳星空正在打造一条年产150颗卫星的智能生产线,并且已经发射了27颗卫星;时空道宇利用吉利的制造优势,把卫星生产与汽车生产线紧密结合,按照制造汽车的模式来生产卫星,使得卫星生产周期缩短到28天以内,年产量能够达到500颗;格思航天是千帆星座的制造方,目前已经生产了36颗,计划将年产能提升到300颗。
航天发射领域,国有企业和民营企业都在积极行动。在长征系列火箭之外,民营航天公司经过十年的发展,已经成为国内商业航天不可或缺的运力支持。
二零二四年,蓝箭航天发射了朱雀三号VTVL-1型号,深蓝航天发射了星云一号型号,航天科技八院也实施了VTVL飞行测试。今年,天龙三号、力箭二号、双曲线三号、智神星一号等型号预计将进行首次飞行。
这些火箭,包括长征十二乙、朱雀三号、星云一号和天龙三号,都具备强大的运载能力,它们是中国首批具备再次使用条件的运载工具,能够为千帆星座和GW星座提供密集发射任务所需的坚实支持。
中国卫通作为航天科技集团旗下关键单位,在运维领域占据主导地位,该企业负责多项重要任务。目前,公司负责操作十七颗商业通信卫星,成功构建了我国首个覆盖全国及“一带一路”关键地带的高轨道Ka卫星网络。同时,“海星通”系统已经覆盖全球超过百分之九十五的海上运输路线。
它是亚洲第二大的固定通信卫星运营商,同时也是全球第六位,在国内卫星通信运营领域占据了超过八成的市场份额。
中国卫通已经踏上了走向世界的发展道路,去年在非洲地区增加了四条卫星线路,为当地的矿业、能源等领域提供支持,同时与印度、巴基斯坦、菲律宾达成了电视项目合作,并且首次在泰国、尼泊尔开通了高速网络服务。
卫星的制造和发射属于初步阶段,仅完成一次性的任务,而卫星的持续服务才是整个产业链中真正产生价值的环节,其作用类似于火力发电厂或水力发电厂,能够长期稳定地带来效益。例如,中国卫通当前服务时间最久的卫星(中星6B),已经持续提供便利长达十八年。
因此,中国卫通的经营状况比较稳定,资金流转顺畅,几乎没有债务负担,费用主要来自卫星资产的摊销。
写在最后
五十五年前四月二十四日,我国发射了首颗人造地球卫星“东方红一号”,一首《东方红》传遍宇宙,开启了中华民族探索无垠太空的征程。
半个多世纪以来,中国的航天领域持续保持世界领先地位,历届国家机构始终重视该领域的资源投入与战略规划,相继实现了多个重大航天成就,例如“神舟”飞船成功发射,“北斗”卫星导航系统投入使用,“嫦娥”月球探测计划圆满执行,天问一号探测器飞抵火星,祝融号火星车登陆行星表面,以及“天和”空间站遨游太空。
这些宏大的太空计划,大多是为了学术研究。往后,将有更多与商业活动、以及广大民众日常越加相关的航天项目开始实施。
当前,卫星通信和卫星网络已被证明是最具商业前景的科技项目,特别是在中国企业迈向世界的过程中将扮演核心角色,其整个产业环节的快速发展将成为趋势。
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