像造飞机那样生产卫星10万颗星座计划

互联网卫星在轨效果图,图源:九天微星

30秒快读

1、当5G成为大国博弈焦点时,新一轮的“太空竞赛”打响,卫星互联网正异军突起。

2、10万颗星座计划引发了“卫星工厂竞赛”,现在中国已经具备像“造飞机”那样生产卫星的能力。

3、谁先将卫星送上天空,谁便在太空中占有一席之地。英国政府和印度移动网络运营商巴蒂财团接手破产危机中的Oneweb,由此,英国政府获得“英国首个太空主权能力”。

9月4日,SpaceX的“猎鹰9号”火箭搭载60颗星链卫星升空,加上此次发射,马斯克“星链计划”成功发射的卫星总数已达颗。

比发射速度更快的,是SpaceX的卫星生产速度,有消息称,Starlink(星链)工厂每月可制造颗卫星。

图源:Twitter/MichaelSheetz

起步晚于SpaceX的中国商业航天企业,在“新基建”浪潮的涌动下,正在加快追赶的步伐。

中国第一个民营卫星工厂——九天微星智能卫星工厂近日也在河北省唐山市路南区正式开工。这是卫星互联网纳入国家新基建后首个落地的重大项目,将于年初建成投产,届时可实现年产颗以上百公斤级卫星的产能。

随着新一轮的“太空竞赛”打响,据不完全统计,截至目前,对近地球轨道“虎视眈眈”的卫星已近10万颗,庞大的发射计划倒逼卫星制造必须进入“工业化”阶段。在这个赛道,中国同样需要跑得更快一些。

对近地球轨道“虎视眈眈”的卫星已近10万颗,图源:YouTube/AnalyticalGraphics,Inc

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中国首个民营卫星工厂

“九天卫星工厂,未来大有可为”,这是“共和国勋章”获得者、“两弹一星”功勋科学家孙家栋为9月1日开工的九天微星卫星研发制造基地开工所做题词,“大有可为”四字颇有深意。

9月1日,中国首个民营卫星工厂在河北唐山正式开工,图源:九天微星

传统意义上,航天应用属“国家队”领域,发射的卫星通常与地球同步轨道,采用定制化生产方式,设计、制造、发射周期理论上需要26~32个月,也正因生产周期长、技术和成本门槛高。

截至年底,中国在轨卫星多颗,而全球在轨卫星数量为颗。

图源:光大证券

然而,未来10年内,10万颗低轨卫星将有可能在太空中重新定义“星罗棋布”:SpaceX的“星链计划”4.2万颗、Oneweb星座4.8万颗、亚马逊的柯伊伯(Kuiper)星座颗……国内的卫星星座计划也已启动。

据不完全统计,发射数量在30颗以上的有10个项目,其中,国字头背景的“鸿雁”星座计划发射颗卫星,“虹云”星座计划发射颗卫星。

图源:光大证券

如此庞大的发射计划,迫使卫星的设计和生产方式必须发生根本变化。

星座发射计划基本都在距离地球公里以内的近地轨道,其卫星体积小、重量轻、在轨寿命短,且星座式组网方式可以做到一次性论证和设计,批量生产,卫星的生产周期降至数周甚至天。这些都让商业资本进入卫星生产成为可能。

今年4月,国家发改委将卫星互联网划定为“新基建”信息基础设施之一,商业航天行业发展从“游击战”转为“阵地战”。有数据显示,国内上半年卫星互联网相关企业新注册家,同比增长%。

图源:企查查

作为国内最早布局卫星互联网的企业之一,九天微星曾在年率先完成百公斤级近轨卫星的发射和运营,并在年启动了通信系统及地面终端研发。

一位九天微星的内部人士回忆,当时她刚进入公司不久,九天微星的首个物联网卫星还未上星,团队便已经开始论证卫星智能制造产线的方案。

截至目前,九天微星已完成6轮融资,融资总额累计超过5亿元,是国内民营卫星领域融资最多的企业。

此次唐山工厂开工,意味着中国商业资本正式进入卫星生产阶段,而据九天微星联合创始人兼总裁彭媛媛透露,新一轮的B+融资也已启动。

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让卫星生产“有节拍”

卫星制造主要包括卫星整体制造、部组件和分系统制造,中金公司在一份名为《商业航天:谁能成为中国的SpaceX?》中指出,卫星从传统的“定制化”开始走向“工业化”大规模生产的关键,是四个变革:模块化设计、智能化生产、快速AIT(总装、测试与试验)、优化供应链。

图源:中金公司研究部

简单理解,是采用柔性(脉动)生产线、智能化设备,将模块化后的通用部件进行快速AIT,从而大大节约生产时间。

图源:中金公司研究部

“脉动生产线”的概念,源自飞机制造。以往飞机制造是固定站位,工程师按照线性步骤装配,脉动式则将飞机分成5个相对固定站位,同时对飞机的5个部分进行装配作业,完成之后再将飞机向前移动,从而实现多架飞机同时装配,这种移动便叫脉动。

柔性(脉动)生产线就像下饺子一样并行操作,图源:央视

Oneweb与空客公司合作的卫星工厂,率先采用了这种AIT方式。

Oneweb

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