國內商業航天處於起步階段,仍需要大量投入和產業創新。
文 |動點科技
作者|黃塵
排版|dylan
本文預計閱讀時長9分鐘
近日,spacex(美國太空探索技術公司)的「星艦」首次軌道發射出師不利。spacex表示,超重型助推器的加壓系統出現問題,預計至少需要48小時。馬斯克也表示,工作人員正在卸載推進劑,發射將於幾天後進行。spacex隨後在其官網宣布,火箭下一個發射窗口期為美國東部時間20日8時28分至9時30分(北京時間今晚21:28-22:30)。
曾幾何時,馬斯克整合了資本、人才和技術,將商業航天產業推向新的高度。目前,國內也有一批商業航天企業興起。2015年,一眾商業航天公司成立,衛星不斷升空,這一年是公認的中國商業航天元年。
與此同時,中國商業航天政策破冰。2015年,《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》發布,明確提出「發揮市場配置資源的決定性作用,形成政府引導、部門協同、社會參與、國際合作的多元化開放發展格局,積極推進商業化和國際化發展」。於是善抓機遇的志在商業航天的人們,藉助政策的東風,開始了自己的星辰大海。
深藍航天
深藍航天是一家自研自產可回收復用火箭,並向市場提供發射服務的商業航天高新企業,聚焦在液體回收復用運載火箭方向,總部位於江蘇省南通市。
深藍航天主打產品「星雲」系列包括「星雲-1」中小型液體運載火箭、「星雲-1h」中大型液體運載火箭;與之配套的「雷霆」系列液體火箭發動機則分別為「雷霆-r1」液氧煤油發動機和「雷霆-r2」液氧煤油發動機。深藍航天通過對「星雲」系列運載火箭一子級的垂直回收和重複使用,大幅度降低火箭發射服務成本,提升發射服務能力。
2022年5月7日,深藍航天成功完成公里級vtvl垂直回收飛行試驗,成為了全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復用全部低空工程試驗的公司(第一家為美國的spacex)。2022年6月29日,深藍航天20噸級液氧煤油發動機「雷霆-r1」試車圓滿成功。2022年9月29日,深藍航天完成中國商業航天首次可重複使用液氧煤油發動機二次起動試車。
下一步其將按計劃執行「星雲-1」運載火箭的試樣箭總裝,將會2024年年底之前完成「星雲-1」運載火箭的第一次入軌發射-回收任務。
藍箭航天
藍箭航天成立於2015年,致力於研製以液氧甲烷作為推進劑的中大型運載火箭系列產品,為全球市場提供高性價比、高可靠性的發射服務。
藍箭航天是全國首家取得全部准入資質的民營運載火箭企業。2018年10月,藍箭航天進行了國內首次民營運載火箭的入軌發射,其固體火箭「朱雀一號」最終發射失敗。
此後,藍箭航天專註液氧甲烷運載火箭「朱雀二號」的研發。2022年9月25日,「天鵲」家族真空型液氧甲烷發動機-tq-15a在湖州智能製造基地完成首台裝配。
2022年末,藍箭航天直接選擇了液氧甲烷液體燃料運載火箭的發射嘗試,試圖進行超前的技術嘗試,但最終發射任務仍未能成功。
星際榮耀
星際榮耀成立於2016年10月,致力於研發優秀的商業運載火箭並提供系統性的發射解決方案,發展前期專註於高品質、低成本、快響應的小型智能運載火箭研發。
星際榮耀曾在2019年7月首次發射運載火箭即實現入軌,實現了中國民營商業火箭的突破。在火箭首發成功之後,星際榮耀在2021年和2022年先後進行了三次火箭發射,但最終都遺憾失敗。
除雙曲線一號箭型的發射以外,星際榮耀還在進行液氧甲烷發動機、雙曲線二號箭型的研發和調試。近年來,星際榮耀也不斷披露旗下雙曲線二號運載火箭的研發進展。雙曲線二號是一款小型液體運載火箭,用於提供小衛星發射服務,該箭型採用液氧與甲烷作為推進劑,一子級具有垂直著陸回收功能,可以重複使用,有利於降低衛星發射服務的成本。
4月7日中午,星際榮耀自主研發的雙曲線一號遙六「連雲港號」運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,該火箭進入預定軌道,飛行試驗任務取得圓滿成功。本次火箭發射是星際榮耀的第五次發射,也是其第二次成功將火箭發射入軌。
星河動力
星河動力成立於2018年,核心產品包括「智神星」系列中型重複使用液體運載火箭、「穀神星」系列輕小型固體運載火箭等。2020年,星河動力首次成功發射穀神星一號運載火箭,此後連續實現運載火箭的發射入軌,實現了對同行的彎道超車,成為國內最成功的民營火箭企業。到今年1月,星河動力已經連續第五次成功發射運載火箭。
4月11日,星河動力宣布圓滿完成「疾風一號」超音速靶標飛行試驗,「疾風一號」是星河動力航天「疾風系列」靶標的首款產品。
九州雲箭
九州雲箭是一家專註於支持火箭回收復用的深度變推力液氧甲烷發動機研製的商業航天公司,擁有完整的高低壓液氣流試驗條件和發動機整機熱測試台。
「凌雲」是九州雲箭面向商業航天市場推出的第一款液體火箭發動機,是國內航天領域誕生的第一款具備多次啟動、深度變推力能力、支持火箭回收復用的液體發動機產品。目前「凌雲」發動機已經完成了深度變推力熱試車考核。「龍雲」是九州雲箭推出的第二款大推力、可回收液體火箭發動機,目前「龍雲」發動機整機已完成了多次起動、深度變推、長程試車考核,於2021年完成數千秒驗證。
天兵科技
天兵科技是我國商業航天領域首家開展液氧煤油火箭發動機及中大型液體運載火箭研製的國家級高新技術企業。2021年4月,總投資40億元的天兵科技運載火箭及發動機智能生產基地項目在張家港培土奠基,該項目投產後可年產30發液體運載火箭和300台火箭發動機。
4月2日,天兵科技研製的天龍-2號運載火箭首發成功。該火箭首飛成功,實現了全球私營航天首家液體運載火箭首次成功入軌飛行。從天兵科技透露的信息來看,他們正在研製更大的天龍3號、3號重型運載火箭,這兩種火箭分別對標spacex的獵鷹9和重型獵鷹。
東方空間
東方空間成立於2020年,主營業務太空運輸,是一家運載火箭和新型空天運輸工具設計製造服務公司。其通過研發「引力」系列運載火箭,打造一次性使用、可回收重複使用和載人飛行等系列化、多樣化、航班化的空天運輸產品,快速形成低成本、規模化、便捷化的發射服務能力。
2022年,全面完成電子信息試驗中心和綜合模擬試驗中心等關鍵基礎設施建設,並啟動「引力-1號」生產及發射準備,簽署發射服務協議和「引力-2號」芯級可回收大型火箭方案設計工作。
火箭派
火箭派成立於2020年12月,是國內首家定位太空生命科學的民企。該公司計劃從生物衛星與生物載荷切入,通過「星箭一體化」的模式,圍繞運載火箭核心能力,打造「空間生物實驗室」,為生物醫藥行業提供商業化太空技術產品與服務。(生物衛星是指用於生物學實驗與研究的人造地球衛星,星箭一體化是指將衛星和火箭集成的航天設備。)
2021年底,火箭派發射了國內首個商業生物載荷。2022年12月9日,該公司發射了中國首顆商業航天空間生命科學試驗衛星。下一步,火箭派將把重點轉向液體火箭,計劃發射國內首枚星箭一體化液體運載火箭「達爾文二號」。該火箭預計具備生物載荷適配性、快速反應、低成本和航班化等特點。
結語
以上是國內一些商業航天領域的初創企業,國內的商業航天仍在起步階段,雖然已經具備一定的市場競爭力,但目前國內的商業航天水平仍與以spacex為代表的美國企業有較大差距,在市場規模和發射能力上仍需進一步提升。目前,商業航天依賴的一系列技術支撐包括先進材料、製造工藝、智能化控制等,還需要加強相關技術研發。
不過,商業航天是技術創新的助推劑。商業航天具有靈活的運營協作機制和快速市場響應能力,未來或許能夠將各個領域的先進技術成果與航天應用場景結合,圍繞市場需求進行革命性創新,並帶動大量上下游企業的進步,推動航天向產業化方向發展。