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2018商业航天30强丨打造mini空间站,曦华科技低成本探索商业航天应用

其他商业航天
亿欧
周文猛
2018-11-21 11:25
[ 亿欧导读 ] 如何通过行之有效的方法降低商业航天探索成本,实现更加轻量化的商业航天探索,这已经成为整个行业共同思考的问题。
曦华科技  李舰艇,曦华科技,李舰艇,mini空间站,商业航天,低成本商业航天,火箭末子级 图片来自“亿欧网”

当前,商业航天发展遇到了一个颇为棘手的难题。一方面,作为一门高精尖的前沿科技领域,单颗卫星从制造到发射到运用,整个周期成本支出动辄上千万乃至上亿,商业航天市场参与成本高;另一方面,即使卫星发射升空了,结合哪些场景开展怎样的运用服务并最终变现?商业航天“赚钱难”的现状也持续困扰着业内人士。

如何通过行之有效的方法降低商业航天探索成本,实现更加轻量化的商业航天探索,这已经成为整个行业共同思考的问题。目前,在降低商业航天探索成本领域已经出现了系列值得参考的创新性手法,诸如通过低成本COTS元器件实现对于商业航天制造业的有效成本把控,又如以火箭回收利用为主的重复利用式创新;除此以外,基于对已经发射上天的太空废弃物改造利用,进一步实现商业航天探索的做法也逐渐成为一些公司探索的方向。

恰逢亿欧与未来宇航研究院联合推出的“2018中国商业航天30强”上榜企业报道工作开展期间。亿欧记者了解到基于火箭末子级这一太空废物改造,并且已取得关键性突破的曦华科技也位列榜上,于是顺利约访了曦华科技创始人兼CEO李舰艇。下文结合访谈内容以及曦华科技发展现状,逐一开展介绍。

改造火箭末子级,变废为宝开展低成本商业航天探索

成立于2017年5月,曦华科技是一家民营商业航天科技企业,公司致力于以微纳卫星等多维平台载荷搭载方式构建极简的低轨天基物联网系统,并最终实现“空天地海,万物互联”的一体化物联网整体解决方案。

目前,曦华科技与国内优势单位合作,基于低轨运载火箭末子级平台深度改造,开发能够为元器件、单机产品、新材料、生物医疗、新型航天科技等产品提供太空在轨验证服务的MINI空间站。具体做法主要是将原先运载火箭星箭分离后抛弃的末子级平台进行改造,加装电源系统、测控通信系统、导航定位系统、控制管理系统等模块,改造而成的一个试验平台,MINI空间站相当于固联在末子级试验平台上的一个载荷舱。

以往,每一次火箭发射后,运载火箭末子级会随主星一同进入轨道,在星箭分离、轨道钝化后便完全不受控,可以在太空滞留十年以上,最终成为太空垃圾,对在轨空间飞行器形成了一定的威胁。基于末子级所做的改造,有效利用了太空垃圾这一资源,起到了变废为宝的作用。

综合来看,基于火箭末子级进行改造,能够带来以下几方面的益处:

1、 在发射层面,利用运载余量将末子级改造为具备试验功能的留轨飞行器,在完成把主星送入轨道任务之后,末子级试验平台也可以开展自己的工作,充分的利用了单次发射机会,大大降低了发射成本。

2、 末子级搭载还具备搭载机会多、协调量小、搭载对象范围广的特点;借助高密度发射的末子级,可极大提高MINI空间站载荷搭载次数,有效降低单次发射成本、缩短在轨组网周期,可实现快速布署。

目前,商业航天存在三大痛点。首先,卫星研制和发射成本高,大多数厂家玩不起。其次是测控频率协调难度大,进场测发成本较高, 办理空间电台执照和卫星发射许可周期较长。MINI空间站是固联在末子级试验平台上的载荷舱,属于运载火箭的一部分,不是一颗分离的卫星,从而极大的简化了相关流程并降低了各种成本。

通过与微纳卫星资源结合,绑定不同的资源,基于末子级改造的MINI空间站还能够开展多维度的商业航天探索。

在商业航天元器件采用方面,由于太空环境的复杂性以及太空作业的超高难度,元器件质量一直是各大航天器制造商重点关注的对象,目前航天界普遍存在的现象是对于没有上过天的航天元器件使用起来难以放心。而MINI空间站可为国产新型宇航级元器件、新型有效载荷、低成本COTS器件宇航设备等在轨验证提供良好的平台。目前这一方向已经成为曦华科技重点瞄准的一个方向。

曦华科技还开展了航天科普教育方向业务,利用MINI空间站平台,通过与相关教育培训机构合作,开展航天科普教程教具开发,组织航天研学活动,建设航天体验馆、航天科普实验室,让受教育者在实践中学习了解航天科技知识,感受航天科技的魅力。

此外,基于MINI空间站和微纳卫星,曦华科技还将太空任务和文化传媒跨界融合,致力于打造可实现天地互动的创新性全媒体营销平台。

卫星+末子级极简物联网,搭建天基数据采集系统

为进一步拓展商业航天运用场景,曦华科技还着手开展以MINI空间站和维纳卫星共同组建的天基物联网数据采集系统(DCS)。其具体做法是在获得频率使用许可的前提下,发射数颗微纳卫星,配备一些基于搭载在末子级平台上的MINI空间站作为空间节点,通过节点的数量去扩大整个系统的感知范围,进一步扩大系统数据采集能力。组成一个网络型的天基数据采集系统。这种网络是一种异构网络,没有星间信息链路,不具备实时数据传输能力,但系统采集的这些数据仍然具备相当的商业前景。

首先,针对于风电设备、森林、地质灾害、水环境等对数据实时性要求不是特别高的监测场景,通过非实时的遥感监测也能够满足其对于整体感知的需求,目前需求端对于此类非实时遥感数据的需求量庞大,而曦华科技所打造的这一套系统在满足低成本研制的前提之下刚好能够满足这一场景需求,具有一定的竞争优势。

李舰艇表示,采用自主开发的低成本地面终端,,构建具有十个以上空间节点的的数据采集系统,预计只要能够为20万用户提供服务,公司便能够基本达到盈亏平衡,而组建成这样一个系统时间只需要两到三年,后续随着接入服务用户数量的提升将实现盈利。

此外,MINI空间站只是留轨末子级平台的载荷舱,为了让人更容易理解和接受才起了这个通俗的名字。作为一家初创型企业,曦华科技在还不具备整星制造能力的时候就可以通过搭载将整星制造中的核心部件以及技术发射到太空开展测试验证,这对于公司后续开展星座网络布局具有先决优势。

回归用户需求,商业航天发展需借鉴互联网思维

目前商业航天发展其实还处于一个比较初级的阶段,整个产业链条上还有许多不完全的没有被填补的空白环节。李舰艇认为这一时期的创业者应该更多的考虑走差异化路线,无论是技术创新还是模式创新,尽量考虑寻找与其他创业者不同的角度切入,避免重复劳动,激化行业恶性竞争。

对中小型初创企业,李舰艇认为并非公司小就没有参与商业航天的的机会。他认为商业航天企业更应该借鉴互联网思维来做,在产品以及服务提供方面更应该注重以用户需求为导向,无论是采用自家技术还是与其他行业伙伴合作开发,最终都应该回到能不能为用户解决问题上来。在市场开拓方面也更该不拘一格,不被一些固定的行业观念给束缚住,他认为在行业发展初期,商业航天市场更应该多一些野蛮生长的机会。

目前,国内商业航天市场方兴未艾,资本以及政策看好这一领域的发展,并且已有系列动作。随着商业航天后续不断的发展,曦华科技天基于物联网运用、文创、航天科普教育等方面业务或将以更丰富的方式不断走近消费者。

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