微納星空“一箭五星”成功入軌 商業航天2.0時代正在到來

2022年2月27日上午11點06分，“長征八號”遙二火箭在中國文昌航天發射場執行“一箭22星”拼車發射任務，將微納星空研製的泰景三號01星、泰景四號01星、文昌一號01/02星以及西電一號共計5顆衞星順利送入預定軌道。值得一提的是，此次升空的這五顆衞星累計發射重量超過800kg，接近此次長征八號遙二火箭總載重量1.7噸的一半。

“長征八號”遙二火箭發射升空

微納星空創始人兼董事長高恩宇對36氪表示：“對於一家衞星製造商來説，研發能力和量產能力是最重要的兩個核心能力，此次發射5顆星，除文昌一號01星、02星兩顆星技術狀態完全一致外，其它衞星（泰景三號01星、泰景四號01星、西電一號）的技術狀態均各不相同。這些衞星要開展並行設計、並行研製、並行總裝、並行出廠和並行發射，這在中國的商業航天領域還屬首次。”

而在衞星量產能力方面，一家公司要實現衞星量產，不僅要考慮核心部件的自主研發、更要着重考慮整星設計的標準化、分系統的模塊化以及整個航天產業上下游產業鏈之間的協同配合。

高恩宇對36氪説：“對於企業來説，則要更多地考慮設備投入、生產流程管理、供應鏈管理及產品測試等問題。例如，需要建設生產基地來保證量產能力，同時還要利用概率和統計學的方法來制定產品測試項目和測試策略來達到用相對短的測試時間保證測試準確性和產品質量的效果。在這方面，微納星空已打造了八個標準化衞星平台，並實現了500公斤級至1噸級的衞星研製和批量生產能力。”

我們傳統遙感衞星主要是以光學為主，光學衞星就與單反相機類似，只有在有光照的條件下才能成像，也就是説白天可以，晚上不行。同時，雲霧等自然條件對於衞星的成像影響很大。

但是SAR衞星則可以很好的規避以上缺點，它是主動向地面發射微波，然後在地面形成反射回波後生成圖像。因此無論白天、晚上，雨雪、霧霾，微波都可穿透障礙層直達地面，與可見光衞星有效地形成互補，豐富我國對地觀測手段。

由微納星空研製的國內首顆X波段商業SAR衞星“泰景四號01星”，總重量接近350kg，也是此次發射的22顆衞星中最重的一顆。

泰景四號01星

相比於C波段和Ku波段SAR衞星，X波段在應用層面有着得天獨厚的優勢。在衞星在以同樣入射角觀測地物時，由於波長和穿透能力的原因，X波段相比Ku波段能夠更好地穿過雲層等大氣遮擋對地拍攝，相比C波段又能夠更精確地描述目標的細微特徵，因此X波段是目前國際上主流用於對地觀測成像的SAR衞星工作譜段。

由於我國的SAR衞星數量有限，導致在突發自然災害時無法迅速地做出反應，比如在2020年7月的河南特大暴雨災情期間，光學遙感衞星無法穿透雲層進行成像，這就導致了受災地區的情況無法第一時間得到反饋，無法給救災提供更全面的數據支撐。

但是隨着我國更多SAR衞星的投入使用，其應用場景也將愈加豐富，在未來防災減災中會發揮更大的作用。

“SAR衞星的載荷是合成孔徑雷達，隨着產業發展，雷達成本也在不斷降低，技術也更加成熟。這對SAR衞星的商業應用將起到更大的推動作用。”高恩宇對36氪表示，“在合成孔徑雷達天線方面，X波段的衞星天線相比C波段天線的精度要求更高，這就要求衞星製造商擁有很好的整星控制能力：當衞星處於待發射狀態時，雷達天線要實現最大程度的收攏，來減小整星體積；當衞星入軌後又需要將天線完全展開，並保持極高的展開精度。

高恩宇表示，天線機構的設計需要很強的研發能力，微納星空在研製泰景四號01星時完成了很多技術突破，天線的設計也處於行業領先水平。此外，由於泰景四號01星的功率更大，電子元件設計及相應的處理軟件也更加複雜。同時，為了提升衞星的一次拍攝成像時間，泰景四號01星也配備了更大的電源和更先進的控制系統，使其單次拍攝成像時間達到了6-8分鐘。

2015年被認為是我國商業航天產業的元年。由於相關政策的鼓勵和支持，以及以SpaceX為首的國外商業航天公司蓬勃發展所帶來的市場效應，我國陸續出現了一批商業衞星公司和民營火箭公司。

相關數據顯示，2015年及以後成立的商業航天企業約佔國內商業航天企業總數的76% ，我國商業航天產業開始初步成形。

由於技術、研發成本、盈利模式的差異，從目前的市場狀態開看，我國商業衞星的發展速度是要高於民營火箭的，其商業化也更加成熟。公開材料顯示，到2020年底，全國共有313家商業航天企業，其中衞星領域的企業（包括衞星應用、衞星製造和衞星運營）為266家，佔比達到了近85%。

商業衞星的研發是一項投入非常巨大的系統性工程，這就需要衞星製造商有足夠的研發、製造能力和應用市場。以此次微納星空發射的五顆衞星為例，除了西電一號衞星為試驗星外，其餘四顆均為商業遙感衞星。

雖然從衞星的種類看，全球在軌的衞星中有超過一半的衞星是通信衞星，但在我國商業衞星領域中，遙感衞星的數量要明顯高於通信衞星和導航衞星，截至2021年4月，我國遙感衞星在軌工作數量為99顆，其中商業投資64顆，佔比高達65%。

而商業遙感衞星的發展主要是由市場需求引起的。

微納星空創始人高恩宇表示，導航衞星目前主要由國家有關部門研製，無論是美國的GPS系統還是我國的北斗系統，基本已經滿足了人們日常生活中的定位需求。“而反觀遙感領域，此前一個民營企業要想獲得一定期限內的衞星照片，需要向有關部門去申請購買，且越是近期價格越高。但隨着商業衞星產業的發展，衞星本身的成本在下降，這時發射一顆屬於自己的遙感衞星就成為了很多企業的選擇。”

因此，遙感衞星成為了我國現階段商業衞星發展的重點。並且隨着我國遙感應用領域的不斷拓展，遙感衞星已經在農業、林業、國土、水利、城鄉建設、環境、測繪、交通、氣象、海洋、地球科學研究等方面得到廣泛應用，其商業價值也已經凸顯。

目前，我國的商業衞星公司主要包括微納星空、長光衞星、天儀研究院、九天微星等。隨着行業的發展，我國的商業衞星公司也在逐漸積累技術、沉澱經驗，並努力完成商業閉環。隨之而來的則是航天內部的協同分工更加成熟可靠，商業航天2.0時代也將隨之到來。

高恩宇表示，國外的商業衞星產業已經把衞星研製、發射和運營業務區分開來，市場上的公司也各司其職，這是一種比較成熟的業態；而微納星空也將自己定義為了一個純粹的衞星製造企業，未來會繼續在產品研發上發力，向市場推出高性能、高性價比的衞星。