作者丨羅一琦.
編輯丨羅一凡.
來源丨視覺中國
2024年11月下旬，Space X的星際飛船進行了今年的第二次發射嘗試，與之前的嘗試不同的是，33臺發動機在起飛後已經正常工作，但最終，第二級火箭因速度不足而未能切入軌道。
僅從結果來看，嘗試再次失敗。 然而，作為創始人，馬斯克對這一年中的兩次發射都表示認可。 “有一天到達火星的景象激勵著SpaceX做出每乙個決定。 埃隆·馬斯克（Elon Musk）的傳記描述了其驅動力和願景如下。
除了深空探測的願景外，運載火箭的研製過程是衛星網際網絡產業發展中不可或缺的一環。 邁向“空天一體化”的未來，以持續形成天空衛星星座為核心，通過推動低成本、高質量運載火箭的發展，有望加速衛星驅動程序的持續降本增效。
除了探索Space X的替代路徑外，國內不少火箭企業在2024年也取得了長足的進步，國企和民營企業都出現了多點開花的局面。 在應用層面，以華為為代表的終端企業正在帶動手機衛星通訊功能的落地，帶動衛星網際網絡產業鏈的閉環商用。
基礎設施發展的重要一年
由於軌道和頻率資源有限，在國際電信聯盟（ITU）的統一管理下，遵循“先佔、永利”的國際分配規則，世界主要經濟體正在推動衛星連續發射等活動。
例如，Starlink今年頻繁向天空傳送低軌衛星，迄今為止已有5000多顆衛星在軌執行。 而能夠支援星鏈公升空的獵鷹9號等一系列火箭，也正在如火如荼地進行中。
雖然獵鷹9號在這一年的探索以失敗告終，但更重要的是，它為後續的發展積累了大量的資料，對於業界來說，其設計理念和後續發展方向，為全球商業航天帶來了積極的推動力。
Gartner高階研究總監龔慧偉分析了21世紀經濟報道記者，“回過頭來看，獵鷹9號首次發射時，33臺猛禽發動機處於一定狀態，控制權移交並不完全成功但發動機在第二次發射時並未熄滅，考慮到其有效載荷能力遠遠超過其他國家的火箭，包括馬斯克本人在內的業界都認為，今年的第二次發射取得了巨大成功。 他進一步指出，統計資料顯示，Space X的火箭運載能力是世界各國的88%，這有賴於星際飛船對火箭的重新設計和重新定義，可以根據以往的不足迅速調整設計。
除了海外龍頭企業，國內多家民營火箭企業在2024年也取得了長足的進步。 自2024年國家首次將衛星網際網絡納入“新基建”範疇以來，該領域開始了快速建設。 一種觀點認為，2024年是衛星網際網絡發展的大年。
其中，衛星製造和衛星發射是產業鏈中的兩個關鍵環節，是推動衛星設計創新、實現更好載荷比的關鍵，也是支撐衛星發射火箭技術向低成本和可用性邁進的關鍵。 我國相關基礎設施軟硬體、運營和應用落地正在積極探索。
例如，年內，銀河航天首次完成中國在軌多星堆疊發射技術驗證，為中國巨型低軌通訊星座提供技術支撐。 在火箭領域，藍箭航天自主研發的朱雀二號堯二號運載火箭順利完成發射任務，是中國民營商業航天首枚正式進入量產商用的液體火箭，也是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭。 這意味著我國首台大推力液氧甲烷發動機已通過飛行驗證。
華泰**研究認為中國在2024年開放了私人商業航天市場，直到2024年，只有少數固體火箭成功進入軌道。 2024年，多款商用火箭在運力、液態發動機等方面取得突破，火箭作為行業核心瓶頸大幅提公升。
強調液態火箭突破的重要性，在於這是目前能夠實現火箭的重要路線，降低成本尤為重要。
龔惠偉說，固體燃料運載火箭比較簡單靈活，我國早期的火箭都使用固體燃料;現階段，長征系列火箭使用的是液體燃料，這與固體燃料火箭不能使用的問題不同，液體燃料可以大大降低火箭的執行成本，兩種燃料的公升空高度和控制能力也不同。
針對不同的液機路線，頭堡研究院產業分析師趙啟瑞向21世紀經濟報道記者分析，由於液氧煤油燃燒後存在結焦、積碳等問題，實際可重複使用性有限，而液氧甲烷在這方面具有更大的優勢。 因此，甲烷在相同承載能力下可以發射時，其成本優勢更加明顯。
從長遠來看，液氧甲烷特別適合未來的深空探測、載人登月和火星遷移。 在星際探測中，可以通過二氧化碳裂解法製備甲烷;但是，液氧煤油的製備難度較大，在發射前需要配備返回所需的燃料，降低了效率。 他總結道。
推動商業化
基礎設施快速發展背後的驅動力之一是商業化過程。 據歐洲諮詢公司Euroconsult稱，SpaceX40%的收入來自Starlink，這是今年衛星快速發射的幕後推手，SpaceX也在積極與衛星通訊產業鏈環節合作，推動衛星通訊的商業化。
在國內市場，隨著以華為為代表的手機終端企業不斷迭代手機衛星通訊能力公升級，國內其他頭部手機廠商也紛紛表示，正在準備具備相關能力的旗艦手機這已成為完善衛星網際網絡產業鏈商業閉環的步驟之一。
然而，現階段國內商用手機的衛星通訊功能主要與高軌衛星相連，其傳輸能力相對有限，包括Starlink在內的國內多家後發衛星公司正在迅速推進低軌衛星的發射和組網。
總體上，我國在相關領域已進入快速發展階段。 趙啟瑞告訴記者，現階段，通訊、導航、遙感衛星的商業化應用，刺激了各行業對衛星星座的發射需求以“衛星網路工程”為代表的低軌衛星網際網絡已成為當前和未來航天發射市場的主要需求。
然而，要邁向天天融合的衛星網際網絡未來，仍需繼續面臨完善星座部署、降低衛星發射成本等問題。 只有規模化建設，降本增效，才能更好地實現商業化。
東方**指出，在衛星發射方面，我國火箭發射與SpaceX獵鷹9號仍有差距，發射能力無法滿足大規模低軌星座快速部署的需要。
這就指出了當前產業鏈發展的難點：降低成本，增加運載火箭的容量。 簡單來說，如果火箭容量大，一次可以帶動更多的衛星進入軌道，可以大大降低衛星部署的成本和時間。
根據火箭運力統計估算，2024年和2024年我國用於衛星發射的火箭總運量將分別約為140枚4t 700km 和 1208t 700km，與實際年均需求量有較大差距。 在衛星發射需求增加和現有火箭容量不足的刺激下，加快推進大推力液體火箭勢在必行。 趙啟瑞分析道。
統計資料顯示，中國在商業航天領域全球綜合排名前三與Space X領先能力的主要差距是運載火箭的載重能力，當然，與美國其他主要火箭相關機構的差距並不大。 龔惠偉告訴記者，“我個人認為，中國的商業航天產業從2024年發展到現在，無論是國有還是民營，都有很多亮點，重點放在火箭領域，主要差距是運載能力不同導致的火箭設計差異。 但是，在需求的支撐下，它將構成中國航空航天事業發展的火花。 ”
據華泰**統計，年內，從銀河電源“穀神星-1”03噸到“天龍二號”的GEO（地球靜止軌道） 15 噸，“朱雀 II”到 4 噸（改進），然後到“重力 1”的 LEO（近地軌道）65噸，中國民用運載火箭最大運載能力紀錄正在不斷重新整理。
儘管運載火箭的容量問題在中國仍在迎頭趕上，但這實際上是乙個全球性的挑戰。 縱觀整個行業，Space X在容量方面相對突出，後來者正在積極突破。
擁抱天空與空間的統一
衛星本身的創新對於推動衛星網際網絡的發展同樣重要，衛星網際網絡對終端使用者可接入的功能起著決定性的作用。 目前，創新的重點是衛星的量產能力，從新材料和天線能力的角度優化衛星設計，減輕衛星重量，增加有效載荷。
龔輝偉告訴記者，發展低軌衛星最重要的要求是產業鏈。 中國已經實現了從0到1的突破，從1到100的發展會比較容易。 今年以來，長光衛星已發射了100多顆衛星在軌，吉利、銀河航天等一系列民營企業都在積極推動衛星發射，這意味著國內衛星產業的商業化持續快速發展。
民生分析指出，國內多家商業航天企業已成功研發出量產技術：銀河航天實現國內首批低軌寬頻通訊衛星研製，單顆衛星研製成本較銀河航天首顆衛星下降一半以上;實施量產後，6顆衛星的並行測試只需一人乙個月即可完成，早期的單顆衛星生產模式需要兩個人兩個月完成一顆衛星的測試通過功能整合、模組化設計、製造工藝標準化、自動化機械人和自動化測試系統的使用、資訊系統的建設，實現衛星量產的設計與製造。
從衛星網路部署長期提公升的角度來看，龔慧偉認為，可以持續關注運載火箭發動機設計和控制能力的演進，這將對有效載荷產生關鍵影響二是液體燃料技術的更新迭代，以及火箭加油過程中燃料加油等問題的解決。
我個人認為，為了支援大量的衛星發射，特別是再發衛星的發射，同時採用固體和液體燃料技術的運載火箭非常重要，操作靈活性也很重要，例如，對火箭發射場的設計靈活性有很高的要求。 龔慧偉進一步分析，星際飛船是靈活開發的產物，其在接受失敗中快速迭代的能力是網際網絡理念發展的體現。
趙啟瑞向21世紀經濟報道記者強調，火箭是值得長期關注的技術迭代趨勢。 “因為在考慮發射成本時，火箭推進劑的成本佔比相對較低，火箭的整體硬體裝置是最重要的成本**。 因此，開發可重複使用的運載火箭是降低發射成本的最佳途徑。 ”
據他分析，火箭經過簡單維修後再利用，可以避免一次性使用後需要丟棄昂貴的火箭體、發動機和電氣裝置而造成的浪費，從而通過多次使用來分擔成本。 “根據SpaceX公布的資料，如果成功**並以低成本重複使用獵鷹9號火箭的第一級，發射成本可以降低80%;如果第一級和第二級同時**，並且它們以低成本的方式重複使用，那麼發射成本可以降低99%。 ”
在關鍵火箭側和衛星側不斷創新驅動的背景下，我國衛星網際網絡產業正處於加速發展的態勢。
龔輝偉告訴記者，他贊同業界關於今年是衛星網際網絡發展元年的說法，因為隨著衛星企業的持續投入和衛星製造一流鏈系統的產業化，支撐了我國衛星發射量、衛星數量、企業數量的不斷發展。 “相比之下，衛星目前正處於從1到100的開發階段;火箭仍在從 0 到 1 的過程中。 至於中國衛星產業的發展能否複製手機、平板乃至製造業的優勢由於中國強大的產業鏈生態和跨行業嫁接創新能力，值得期待。
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本期編輯為鍾海玲和實習生陶濤。
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