在临近空间之上、低轨空间之下,隐藏着一片尚未被开发的新领域空间——超低轨空间。顾名思义,相较于低轨道高度上限2000公里,超低轨道高度上限在300公里。
但当轨道高度低于500千米时,受限于技术瓶颈,大气阻力会导致卫星轨道衰减速度加快,直接影响其应用价值。因此,即便在低轨卫星迅速发展的当下,超低轨空间仍旧鲜为人知。
从浩瀚太空逆向出发,来到四川成都。在这里,一家企业正聚焦于超低轨道空间应用领域,攻克关键技术难题,向商业航天这一专业细分赛道勇敢挺进。
在更低处抢占“制高点”
用颠覆性技术突破条件限制
超低轨卫星因其轨道高度的降低,将对地“遥感”转变为“近端”观测,从而实现了更低的成本和更高的观测分辨率、更短的传输时延等目标。
简而言之,部署超低轨道卫星,由于其更接近地表,不仅降低了部署发射成本,而且提高了对地观测的清晰度,并缩短了对地通信的延迟时间,这孕育着商业航天领域发展的新突破。根据权威机构报告“全球极低地球轨道卫星市场报告2024-2030”显示,预计2030年全球极低地球轨道(超低轨)卫星市场规模将达到14.8亿美元💵。
机遇往往伴随着挑战,超低轨卫星必须不断与稀薄大气“抗争”,就像在湍急的河流中划船一样,以保持其轨道稳定,同时原子氧的腐蚀如慢性病毒,威胁着卫星的在轨运行寿命。
难度显而易见,如何破题?“要做颠覆性的创新突破。”山海星耀(成都)科技有限公司(简称“山海星耀”)CEO、首席科学家蔡东升如是说。
今年8月,山海星耀在成都正式落地。尽管对于企业发展而言,这家蓉企尚显年轻,但其研发团队已在商业航天领域深耕细作10余年。
“我们在电推进系统、轨道大气环境、整星研制等方面积累了丰富的科研和工程经验。”蔡东升告诉记者,超低轨卫星的轨道高度在100公里至300公里之间,比马斯克星链的350公里至550公里轨道更低。低轨道的优势在于一方面使用同样光学载荷,分辨率指标可提升50%;另一方面保持同等分辨率的情况下,光学载荷的重量和成本可以降低50%,合成孔径雷达(SAR)载荷的重量和成本均能减少60%。但同时也面临大气阻力和原子氧腐蚀的挑战。
“为了确保超低轨卫星的长期在轨稳定运行,克服超低轨大气阻力和原子氧腐蚀两大核心难题,我们的团队开发了一套创新的吸气式电磁推进系统。该系统能够吸入超低轨道的大气作为卫星平台的推进燃料,无需携带大量的燃料,从而实现持续不断的动力供应。此外,我们还研发了‘无电极’式推进器,有效解决了原子氧腐蚀推进系统的问题。”蔡东升预估道,“这款推进系统可以将卫星的在轨寿命从传统的2年延长至6年以上,这在商业上具有极大的价值。”
经过长期的技术研发与攻关,截至目前,吸气式电磁推进系统的原理样机已研制成功,并顺利通过了概念验证和小试等工程化阶段,即将迈向中试验证的新阶段。
蔡东升表示,公司计划在未来一年内将研发的推进系统搭载在卫星上进行超低轨在轨运行测试。这一步骤对于验证推进系统的性能和稳定性至关重要。此外,山海星耀还计划发射一颗超低轨光学遥感卫星,以验证卫星平台和推进系统的整体性能。“该卫星将通过试验卫星的形式,主要执行光学遥感摄影任务,旨在进一步提升卫星的设计与性能。”
为何落户成都?
产业链布局、创新生态应有尽有
谈及为何选择落地成都?“做商业航天,成都有产业优势、有创新人才,也有政策环境。”蔡东升直言道。
当前,商业航天已进入产业发展爆发期,正成为全球科技竞争与产业布局的重要制高点。在蔡东升看来,成都的优势在于卫星『互联网』、商业航天领域具备着完整的产业链布局,基本覆盖火箭卫星总体、卫星载荷及核心零部件、卫星应用、文创等商业航天全产业链环节。
其实梳理往年的数据便可发现,成都在商业航天领域的“隐藏实力”——2024年,全市商业航天产业规模突破200亿,已集聚企业170余家,入选泰伯智库《2024中国商业航天企业百强》7家。
“这为我们提供了良好的产业环境和上下游配套支持。以就近原则,有着完备的产业链上下游,在一定程度上为企业发展带来了资源和市场。”蔡东升分析道。
同时,人才资源也是企业竞逐未来产业赛道的关键一环。“我们在成都扎根,也正是看中了这里丰富的人才储备。”蔡东升补充道,成都拥有多所高校以及科研机构,可以源源不断地为商业航天领域输送着各类专业人才,涵盖了航天工程、电子信息、材料科学、电气工程等多个关键学科。“同时,成都良好的创新氛围和产业环境,也吸引了众多海内外优秀人才汇聚于此,可以为企业的长远发展提供智力支持。”
除了成都的硬实力,软环境同样吸引着山海星耀的落地。今年4月,《成都市商业航天创新发展三年行动计划(2025—2027年)》发布并提出,将推动成都成为国内领先、区域一流的商业航天科技创新策源地、高端制造集聚地、应用场景示范地和产业生态新高地。同月,省政府办公厅发布《四川省商业航天高质量发展行动计划(2025—2030年)》,提出构建以成都都市圈、凉山州为双核引领、多地协同的空间布局,力争到2025年,航天产业规模突破500亿元;到2030年,全省商业航天产业规模达到千亿元。
“四川省和成都市将商业航天定位为未来发展的重点产业,并推出了一系列扶持政策,这充分展示了其布局商业航天的决心,也极大地增强了我们企业的发展信心。”蔡东升表示,政府在项目补贴、人才补贴以及基金支持等方面给予了企业极大的帮助。
凭借前瞻性的政策布局、优越的产业环境以及不断涌现的颠覆性技术成果,相信不远的将来,成都也将成为商业航天领域的一颗璀璨“『明星』️”,将吸引更多像国星宇航、山海星耀等深耕于商业航天的优质创新企业在蓉落地发展,朝着星辰大海的更深处进发。
【对话】
问:推动商业航天产业发展,您觉得成都可以在政策优化方面做什么?
蔡东升:成都的政策更新速度相对较缓,特别是在产业政策的精确性上存在进步空间。建议政府根据各产业赛道的特性,出台更为精准的扶持措施,以更好地满足企业的真实需求。同时,提倡制定针对性的人才引进策略,为不同产业赛道量身定制人才吸引方案。
问:对于初创企业来说,融资过程中会带来哪些挑战,您有什么建议可以解决这些问题?
蔡东升:政府的基金资助流程相对繁琐,决策周期较长,这对初创企业构成了挑战。建议政府简化这些流程,并加速决策过程,以便企业能够迅速获得必要的资金支持。
问:布局未来产业赛道,在政府与企业对接过程中,如何提升沟通效率?
蔡东升:在政府与企业进行对接的过程中,应指派具备相关专业背景的人员负责,以提升沟通的效率。如人工智能领域的政府人员可能对商业航天领域认识不足,就可能会对沟通效果产生不利影响。因此,建议政府根据不同的领域,指派专业匹配的对接人员。
成都日报锦观新闻 科创专班 记者/图片 黄雪松 白洋 李柯雨 曾诗蕴 部分图片和素材来自采访对象 责任编辑 刘春春 编辑 文竹 审核 张家华