作者:田瑞颖 来源: 中国科学报 发布时间:2019-7-11
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一场商业航天的远征

“瓢虫一号”装箱现场

 

■本报见习记者 田瑞颖

走廊里散落着气球、彩带,签名板上还写着“四周年快乐”。然而,当记者经过办公区时,在岗员工都在紧张有序地工作,丝毫看不出就在几分钟前才举办过庆祝会。

2015年被称为中国商业航天元年。这一年,在中国科学院西安光学精密机械研究所的孵化下,“九天微星”应运而生。

迄今为止,九天微星已成功发射1颗百公斤级卫星和7颗立方星,预计将在2022年完成72颗低轨物联网卫星星座布局。

如何巧避科研转化的“死亡之谷”?怎样在资本寒冬时迎来“小阳春”?日前,九天微星创始人谢涛在接受《中国科学报》采访时,揭秘了初创企业如何在“星辰大海”中开辟“卫星上天、产业落地、万物互联”的事业。

送卫星上天

2014年,载有239人的马航MH370失联。这一事件,让在航天“国家队”工作的谢涛内心极为触动:“这意味着卫星应用系统出了问题,确切说是低轨小卫星的应用没有得到充分重视和开发。”

“我国能够保障国家战略安全需求的高轨卫星不少。高轨卫星‘站得高看得远’,一般都有固定的轨位和任务,并且成本高昂。要想实现全球无死角实时覆盖,低轨卫星星座是性价比最高的解决方案。”谢涛回忆说,“我们不能做旁观者,低轨卫星的频率轨道资源是有限的,如果我们不去干,以后整个低轨空间可能被国外的卫星所占据。”

当时,国外已经有3个卫星星座在运转,OneWeb、谷歌、Facebook等公司也纷纷开展相关研发工作。2014年,恰逢马斯克来中国推广特斯拉,谢涛自费买票去了现场,回来后“创业的冲动更加强烈”。

2015年,机会来了。国家明确鼓励民营企业发展商业航天。谢涛果断从“国家队”离开,创办了九天微星。

欲进入商业航天,核心技术无疑是长久战斗力的关键,但也是最难啃的“硬骨头”。

2018年2月,九天微星的第一颗教育共享卫星“少年星一号”发射,紧接着宣布将在10个月后发射“瓢虫系列”。与第一颗不同,“瓢虫系列”是7颗卫星,且主星“瓢虫一号”为百公斤级卫星。谢涛说:“从几公斤的验证星到百公斤商用卫星,需要一个技术的跨越。”

时间不等人。如果自主研发,九天微星不但面临研发的技术难题,甚至可能错过火箭发射窗口,带来巨大的经济损失;但如果请外部机构主导设计,不但技术受制于人而且成本巨大。

两难之下,谢涛召集研发团队进行商议,研发团队成员当即表态,“我们就自主研发,不依赖别人!”

这支平均32岁、由20多人组成的年轻科研攻坚队就此开始了没日没夜的“突击战”。谢涛回忆说:“‘瓢虫系列’卫星研制时间紧、任务重,立方星团队和‘瓢虫一号’团队都与卫星同住实验室,长时间坚守在研发一线,有的同事好多天都没有睡过整觉。”

2018年12月7日,搭载着团队心血的“瓢虫7星”成功发射,其中百公斤级卫星“瓢虫一号”还搭载了太空VR、太空自拍、摩斯码闪烁等创新功能。12月9日,“瓢虫系列”卫星成功接收遥测数据。

自此,九天微星掌握了百公斤级卫星总体设计及研制技术,以及高精度姿态控制系统、星务系统、通信系统设计等核心技术,为未来的星座组网及运营打下了坚实基础。

推产业落地

传统航天追求万无一失和技术领先,为此不惜成本。但是商业航天不同,必须高效率、低成本地满足客户需求。谢涛说:“不重视应用,单纯把卫星送上天是没有出路的。”

谢涛有“秘诀”——以客户为中心。“我们倡导在卫星上天之前就要找到客户,洞察客户的需求,甚至做到让客户提前买单。我们通过这种创新的方式,结合各产业的发展趋势,提前找到卫星的价值,然后再以此倒推卫星该如何设计。”

九天微星成立之初的梦想是要解决世界仍有30多亿人上网难的问题,但在这种以客户为导向的模式下,意外孕育出航天教育业务,并为公司带来丰厚的营收。

2016年4月,九天微星和中国科协、宋庆龄基金会等机构共同启动了“中国少年微星计划”,2018年2月在酒泉发射的“少年星一号”就是我国首颗教育共享卫星。如今,九天微星研发的航天教育产品,涵盖全学段的航天教育课程体系、太空创客实验室、航天主题研学基地等领域。

准确找到定位也是创业公司面临的大难题和关键。“找好定位非常难,因此要不断调整方向和策略,不断试错,甚至要趟过很多‘坑’,通过实践去认识自己的错误判断,不断纠偏,最终形成更为清晰的路径。”谢涛说,“起初我们的目标是做宽带,通过不断地修正,最终确定先做窄带再做宽带的战略。”

据谢涛介绍,目前,低轨星座领域已被全球多家行业巨头加码,世界首富贝索斯推出了“柯伊柏(Kuiper)”项目,计划向太空发射3000多颗宽带卫星;SpaceX也提出“星链(Starlink)”计划,计划将1万多颗宽带卫星发射到轨道上,并于不久前发射了一箭60星。不同的是,九天微星即将在3年内发射的72颗低轨物联网卫星正是基于“先做窄带再做宽带”的战略。

“首先,我们所做的卫星网络是针对企业级业务的,而国外主要是消费级市场,中国物联网发展迅速,企业级的市场需求更大。”谢涛解释说,其次,窄带物联建设成本相对低,并且可以边建设边运营。同时,整个星座在技术上可以实现平滑演进,这为后续进军宽带积累了技术、资金和经验基础。

“国外投资数千、上万颗卫星可以说一场‘豪赌’,投资规模以30亿美金起步,对于初创公司风险很大,而我们以较低的成本、用72颗卫星就可以做一个全球实时覆盖的物联网星座,总投资控制在20亿元左右,这也是创业型公司务实的需要。”谢涛说。

让万物互联

5G的发展为物联网时代的到来按下了“加速键”,也为九天微星的发展带来了新的机遇和挑战。

未来在通讯领域,卫星和5G是一个互补融合的关系。谢涛解释说,5G的优势是可以大幅提高带宽,在小范围内实现海量的物联网终端接入。5G的基站数量会越来越多,但覆盖范围越来越窄。地面通信运营系统里,4G业务在地广人稀区域的运营成本已经很高,5G可能更不划算。除了地广人稀的地区,海上、空中也存在地面4G、5G覆盖不到的很多通信场景。“卫星可以弥补地面ICT(信息通信技术)无法覆盖或者效率不高的场景,让全球万物互联‘无死角’。”

谢涛将公司未来卫星与5G 融合的经营战略比作“农村包围城市”。“城市内基本上都有基站覆盖。我们要服务的客户,其业务范围往往不局限于这些区域,可能分布在缺少地面基站和海底光纤覆盖的地方,像海上的集装箱、物流、浮标,空中的无人机,野外施工的工程机械,长输石油管道,甚至是迁徙中的野生动物。”

基于此,不久前,九天微星与中国大熊猫保护研究中心签订战略合作框架协议,共同开展大熊猫野化放归监测领域的卫星物联网应用工作。谢涛说,“借助我们为大熊猫定制的轻量化物联网项圈,保护区工作人员可以时刻了解大熊猫在野化过程中的生存状况,监测其体温、体态、位置信息,在它遇到困难的时候及时采取措施。相应技术和解决方案也将应用于其他野生动物的保护。”

九天微星计划在2020年初,将与中科天塔合作发射72颗物联网卫星星座的首批四颗,当前已完成“一箭四星”的方案设计和关键系统设计仿真,项目硬件已启动投产,未来目标是实现卫星低成本量产,核心产品系列化、自主化。

谢涛说:“商业航天创业不是百米赛跑,更像是一场远征,我们要不断攻下一个又一个的山头,争取最后的胜利。”

《中国科学报》 (2019-07-11 第6版 转移转化)
 
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