近期，在一次直播行径中，我提到了我的家乡中国山东省海阳市的东方航天港诞生。但因为时候关系，莫得凝视张开讲现时贸易航天的发展情况，自后有不雅众对这个话题感神往。再加上最近SpaceX第六次试飞星舰，国内的卫星辐射频率也在显然加速。是以我写一篇著作，给感神往的读者一又友们先容一下我所了解的贸易航天。

贸易航天

贸易航天起始于2004年，布什总统暂停好意思国航天飞机筹备，好意思国宇航局（NASA）通过资助贸易公司的神气不时进行天际行径。

在好意思国这么一个市集发展进程较高的国度，航空航天任务早期亦然由NASA和军方这么的国度队主导。但在发展过程中发现，国度队主导的航空航天模式，研发参预和辐射成本越来越高，逐步超出NASA的预算限制，扞拒了航空航天发展的初志。

因此，NASA运转尝试给与市集化招投标的神气，将部分任务（主若是近地轨谈业务）承包给私营企业。受益于连结官方的贸易化任务以及官方提供的部分工夫复旧，SpaceX、蓝色发祥等公司逐步发展起来。

现阶段，好意思国在近地轨谈的任务，比如卫星辐射、空间站航天员运送和货运任务仍是基本澈底由贸易公司实施，政府主要承担探月、探火等较远的天际探索任务，以致有的贸易公司也运转介入火星探伤，比如SpaceX的筹备是火星外侨，还有的贸易公司匠心独具，运转探索天际旅游业务，比如蓝色发祥。

中国失色国稍晚，2015年放开民营成本进入贸易航天规模，目下也降生了一批民营火箭和卫星公司。

回归来说，贸易航天和国度队主导的航天作念的事情大致调换，比如火箭研制和辐射、卫星制造和运营、载东谈主航天、天际探索，以及围绕上述行径开展的联系工夫作事和应用等。

贸易航天与国度队航天最大的区别在于理念和模式不同，贸易航天以市集为主导，要具备贸易盈利模式。贸易航天的上风，即是在于大略通过充分的竞争，带动行业全体工夫水平的提高和成本的责怪。

卫星互联网

目下贸易航天与浮浅东谈主的生计最为密切联系的业务是卫星互联网。

咱们当今的通讯汇集主要依靠大地基站，但大地基站有三个迫切限制：

第一，信号传输成果受各式条目影响。比如，如果想要保险山区的通讯，只可跋山涉川到偏远山区修建基站。在城市，建筑物的阻截也会舒适信号传输成果。

第二，责任频段越高，传播距离相对越短，这就需要增大基站辐射功率和分散密度。比如，要保险调换的信号强度和遮蔽面积，5G基站的数目就要比4G基站多。

第三，需要铺设大都的线缆，未必候以致要穿山过海，耗尽很大。这亦然许多方位莫得汇集遮蔽的迫切原因。

上述三方面显赫影响了通讯汇集的诞生成本和作事范围。而卫星通讯为治理上述问题提供了潜在有筹备：

着手，卫星在天上，莫得固体遮拦物，信号传输成果的吃亏较小。

其次，卫星轨谈距离大地越远，信号遮蔽的范围越广，需要的卫星数目就越少，相对成本就越低。

临了，主要靠旷地信号传输，不需要铺设大都线缆。

但卫星通讯有筹备的问题在于：

第一，高轨卫星遮蔽面大，3颗高轨卫星就不错遮蔽内行，但高轨卫星距大地远，信号传输距离长，靠近较长的通讯延伸；

第二，高轨卫星要长距离通讯，只可采纳较低的责任频段，况且要保管较高的辐射功率，因此卫星的体积和质地就相比大，辐射成本会普及；

第三，责怪轨谈高度不错责怪延伸，但低轨卫星的遮蔽面积相对较小，这就需要更多的卫星组网才调遮蔽调换的面积。因此，制酿成本、辐射成本依然会飞腾。

第四，星间通讯工夫莫得攻克的时候，卫星照旧需要依赖大地基站来承袭信号，为了保握通讯的汇注性，一条通讯链路需要在多颗卫星之间切换，而低轨卫星相对大地某极少不是固定的，因此大地站必须有复杂的追踪系统，这也加多了成本。

第五，卫星的制酿成本相比高。国产卫星的单颗造价之前在3000万元傍边，目下仍是有大幅度下落，异日应该不错降到1000万以下。

第六，在莫得攻克火箭的可回收工夫之前，卫星的辐射成本相比高，每公斤成本约6万～15万元。

如果不错攻克上述问题，那卫星通讯有筹备就具备全面替代大地通讯系统的后劲，贸易价值不成臆测。是以手脚一种潜在的工夫有筹备，有诸多企业进行了尝试。

比如，1990年摩托罗拉建议的“铱星筹备”、1991年劳拉公司和高通公司建议的“内行星”系统、1995年轨谈通讯公司发起的“轨谈通讯筹备”等。

但无一例外，由于工夫限制、成本限定和市集定位等问题，上述筹备先后通知停业或者重组，独一少部分业务由于军方的需求而得以保留。

破局

诸多企业进行了尝试，但都莫得取得冲破性发扬，直到SpaceX破局。

SpaceX对贸易航天的迫切意念念在于：

着手，革命材料大幅责怪了火箭制酿成本。SpaceX火箭箭体的主要材料是不锈钢，据马斯克说，每公斤的成本只需要3好意思元。传统箭体的碳纤维材料每公斤的成本高达135好意思元，况且碳纤维切割过程中还靠近约莫35%的滥用，是以实质成本接近200好意思元/公斤。

其次，可回收工夫大幅责怪了辐射成本。一枚全新猎鹰9号火箭的成本约莫为5000万好意思元，复用次数越多，成本越低。笔据每次辐射的有用载荷不同，新火箭辐射一次的毛利润在1200万好意思元傍边，而复用辐射的毛利润最初3000万好意思元。目下可知，SpaceX火箭的最大复用次数最初了18次（2024年3月31日辐射的猎鹰9号）。

依靠上述两种工夫和大推力发动机，SpaceX将每公斤的辐射成本从6万～15万元东谈主民币责怪至2万元，异日的筹备是把成本进一步责怪到每公斤千元傍边。

临了，也最关节的是，SpaceX颠覆了卫星的制造方式和发展理念，对工夫革命的追求也令东谈主焕然一新。

第一，咱们曩昔辐射卫星的数目和频次有限，实在每颗卫星的想象功能都不雷同，是以传统的卫星制造方式采用“固定站位式”分娩，几位工程师共同完成一颗卫星的制造全进程，从想象、拼装、测试到辐射的耗时要最初8个月。

但星链辩论了4.2万颗相对轨范化的卫星，是以不错、也如实需要批量化分娩，由此不错引入活水线、模块化和3D打印，大幅提高了成果，责怪了成本。SpaceX于2023年3月公布的一则讲述称他们每天能制造6颗星链V2.0 Mini卫星。

第二，曩昔由于制造和辐射成本高，因此卫星辐射理念追求的是高收着力和高可靠性，卫星的想象寿命相比长。这就导致咱们会优先选用高端耐用元器件，比如相控阵芯片一般会选用抗辐照专用芯片，这就显赫举高了卫星制酿成本。

但SpaceX把卫星看作“消费品”，星链卫星的想象寿命独一5年，5年后就会脱离轨谈，进入大气层点燃。这一方面使得SpaceX必须不停制造和辐射卫星，另一方面也为星链工夫不停更新换代提供了条目。星链的初代星还相比传统，尔后辐射的卫星逐步新增了星间通讯、空间变轨、手机直连等功能。

第三，SpaceX对工夫革命的追求使东谈主大长看法。

其一，革命卫星外不雅。咱们印象中卫星的主流形状是“一个球形骸+两个翅膀”，翅膀是太阳能电板板，球体集成各式功能载荷。但SpaceX为了提高单箭的辐射才调，作念了“立方体”折叠卫星，早期版块的长宽约4米*1.7米，后期版块的长宽约4.1米*2.7米，厚度都在1米以内。

在工夫更先进的情况下，卫星作念得更大更重，显着搭载了更多功能。SpaceX的单箭最大辐射纪录是一箭143星，但笔据火箭运力和卫星型号不同，单箭辐射的卫星数目亦然省略情的。目下的主流火箭照旧猎鹰9号（最大输送才调22.8吨）和猎鹰重型火箭（最大输送才调64吨），预期“星舰”很快将参预使用，想象的最大输送才调是150吨。

其二，贯彻成本优先。咱们传统的卫星辐射方式是“直发入轨”，卫星本身只具备轨谈保管，而不具备空间变轨才调。因为在曩昔使用燃料鼓励的工夫水平下，比冲较低，如果想要使卫星获取推力，则要佩带更多的燃料，加多卫星的体积和分量，一举两失。

SpaceX给与的霍尔电推，其责任旨趣是通过电场和磁场的相互作用，将电离的气体离子加速喷射出来，从而获取推力。不同气体的电离难度不同，SpaceX先后使用氙、氪、氩气手脚鼓励剂，推力更大、成本更低。比如，一公斤氩的成本是500～1500好意思元，氪的成本是3000～10000好意思元。是以SpaceX不错只将卫星送入440公里的轨谈，然后使用鼓励器厚重推升到550公里高的轨谈，从简了火箭鼓励燃料。

空间竞争

星链辩论了2期星座。一期辐射1.2万颗卫星，二期筹备辐射3万颗，这些卫星在低轨谈组网，不错为大地用户提供高带宽和低延时的互联网通讯作事。

目下星链卫星主要有V0.9、V1.0、V1.5、V2.0 mini等型号，V2.0的几种孳生版块也在不停入轨，传奇V3.0版块也仍是启动想象。正在责任的主若是1.0和1.5两个版块。1.0不具备星间激光通讯才调，还相比依赖大地测控汇集。从1.5版块运转，星链卫星即搭载了星间激光通讯开辟，具备星间通讯才调，跟着新版块卫星数目的不停增多，旧版块将被逐步淘汰。

V2mini及之前的型号还需要大地结尾，最新的V2.0 mini D2C版块仍是复旧手机直连。公开信息暴露，限制11月，星链共有6764颗卫星在轨，占内行在轨活跃卫星数目最初60%。其中6290颗正在责任，336颗具备直连手机功能，成为内行在轨领有手机卫星直连才调卫星最多的公司，并基本具备了对中低纬度区域的初期通讯遮蔽才调。

近地卫星通讯的收效带来的顺利问题是近地轨谈空间和通讯频段资源的竞争。

着手，轨谈空间是有限的。笔据测算，300～2000公里的低轨空间，大略容纳的卫星总量约5.8万颗，2029年瞻望将部署约5.7万颗，SpaceX一家就请求了4.2万颗，占比将最初72%，剩下的才归其余国度竞争。

其次，频段资源亦然有限的。现时的主流频段包括L、S、C、Ku、Ka、Q、V、E等，L、S、C基本仍是用收场，Ku和Ka也所剩未几，且星链占用了大部分。新发卫星的频段主要皆集在Q、V、E频段。

中国仍是建议了三个“万星星座”筹备，包括“GW星座”1.3万颗、“千帆星座”1.5万颗、“鸿鹄-3星座”1万颗，目下还不知谈这三个星座筹备具体的轨谈面分散和频段情况，可能要靠近与SpaceX的顺利竞争。

卫星的频段资源主要由国外电信定约（ITU）来料理和分派，现时原则是“先到先得”。但为了提高频段资源分派的有用性，防御过度占用，ITU还公法，在提交请求后的7年内必须辐射第一颗卫星，并在参预使用的监管期扫尾后2年内辐射10%的卫星，5年内辐射50%，并在首发后的7年内全部部署完成，若未依期达到要求，则被视为扬弃相应的资源扫数权。也即是说，从初次请求运转，14年内必须全部辐射完毕。这又反过来对卫星的制造和辐射才调建议了要求。

而SpaceX在这两方面都有上风：

第一，SpaceX的卫星辐射频率越来越快，2022年平均每10.7天辐射一批，2023年缩小至5.8天，2024年缩小至4.1天。

第二，SpaceX的卫星是轨范化的，引入了3D打印、模块化和活水线，SpaceX我方暴露，他们每天能制造6颗V2.0 Mini卫星。

SpaceX之是以能如斯高频地辐射卫星，除了本身的火箭和卫星产能以外，还获利于SpaceX领有较为富余的辐射场资源，况且辐射架的提神时候相比短。

SpaceX有4座辐射场，顶点情况下每个月以致不错辐射10次以上，第5座辐射场也正在诞生中。

异日远景

其一，星链在俄乌冲突中展现了纷乱的战术价值，超出了作事浮浅用户的想象初志，展现出多元化应用潜质。比如，目下星链由通讯卫星构成，不错为“星舰”试飞和贸易天际行走任务提供通讯复旧。如果有必要，异日不错导航、遥感或搭载其他载荷，加多光电考查监视才调、电子打扰才调以致导弹防止才调。

其二，星链仍是扫尾了现款流均衡，且用户数目不停普及，作事成本在不停下落，卫星互联网的贸易模式仍是得到了考据。2023年11月，马斯克称星链业务仍是扫尾了现款流均衡。

2024年以来，“星链”系统凭借多域遮蔽、高质通讯等上风，在完成对北好意思、欧洲及大洋洲市集布局的基础上，进一步拓展亚洲和非洲市集，霸占内行卫星互联网作事先发上风，目下已为超400万用户提供天基通讯作事。

那么，中国的卫星互联网远景怎样呢？一句话回归，正在蓄力，随时可能爆发。

与高制程芯片不同，手脚全国上第五个孤立辐射卫星的国度，中国在火箭和卫星方面不错作念到澈底的工夫自主。虽然，咱们在某些方面如实不如SpaceX，但SpaceX亦然最近十几年才爆发式成长起来的新锐公司。

2015年，中国贸易航天对民营成本洞开。2020年，卫星互联网被纳入“新基建”规模，飞腾为国度战术性工程。2021年，辩论了长三角“G60星链”产业基地，辩论卫星产能300颗/年，尔后将缓缓普及至500～600颗。

2023年，重庆两江新区以“重庆数创园”为中枢承载体，创开国度级卫星互联网产业革命中心，鼓励卫星互联网产业发展。

以中国的工业制造才调，普及火箭产能和卫星产能是一件相对较为简便的事情。假定与SpaceX对标，目下的短板在于性价比，即卫星制酿成本、火箭辐射成本和辐射频率。

第一，辐射频率并不受限于火箭分娩，而主要受限于辐射场资源。现时的火箭制造主若是按需分娩，产能远未打满，但辐射场资源有限。SpaceX有五座可用辐射场，3天可实践一次辐射。中国的辐射场主若是军用辐射场，辐射架的提神周期约需要2周，是以辐射频率较慢。

但在海南诞生的贸易辐射场仍是缓缓参预使用，也在缓缓启用海上贸易辐射场诞生，异日辐射资源不及的短板会得到较大缓解。

第二，火箭辐射成本主要受限于发动机运力、一箭多星和可回收工夫。可回收工夫的关节点包括发动机二次点火、姿态调养，在一级火箭下落的过程中，需要汇集位置、速率、姿态等信息，在线及时野心发动机所需的推力大小和作用标的，对制导算法的要求极高。

国内的蓝箭航天、中科宇航、星际荣耀等公司正在鼓励可回收工夫研发，蓝箭航天初次扫尾垂直起降复返火箭空中二次点火。中国贸易航天在2025年有可能完成首个可回收火箭的入轨首飞。国内仍是尝试了一箭18星，异日还将探索一箭36星、一箭54星以致更多。

第三，卫星制酿成本有望迎来大幅下落，但治理有筹备还有优化空间。密集辐射带来的规模化效应将会带来卫星制酿成本的大幅下落。但如果但愿制酿成本能与星链匹敌，则需要在包括相控阵芯片、霍尔电推等迫切元器件追求更优的功耗和性价比。

国产化高端元器件的成本照旧相比高，因此，为了追求较高的利润，国内的贸易化卫星照旧会空洞混用国表里元器件。不外，我敬佩批量化的制造需求会倒逼国产化元器件的工夫升级和成本压降。

回归

回归来说，中国的火箭和卫星不错作念到澈底的工夫自主，但从贸易航天的逻辑来看，在成本方面还有较大的优化空间。由于异日的批量化辐射需求，成本端可能会迎来一个较大幅度的下落，但想要与SpaceX匹敌，还需要攻克不少工夫防碍。

需要注重的是，手脚一种规模效应很强的基础步伐，卫星互联网规模也可能存在“赢家通吃”的场地，目下SpaceX仍是在几大洲开展业务，国内的政策端和厂商应该形成协力，进一步加速贸易航天布局。

（作家系后生经济学者）

第一财经获授权转载自微信公众号“秦朔一又友圈”。

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