马斯克称第二代星链将与手机实现全球互联,大国间太空“织网”之争已经开打

通信资讯馆 2022-08-29
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在技术持续突破、需求不断涌现及利好政策频出的大背景下,2023年或将成为中国商业航天大年。

据报道,美国亿万富豪巴伦资本创始人兼CEO罗恩·巴伦最近对美国民营航天公司SpaceX追加了1亿美元投资,巴伦称,对SpaceX的投资是他近期最大的手笔。巴伦参与过SpaceX之前的几轮融资,且十分看好马斯克领导的电动汽车制造商特斯拉,他表示,特斯拉将在10年内成为世界上最大的公司,而最能挑战特斯拉的就是SpaceX。

8月26日早间,马斯克表示,第二代星链将于明年推出,可与手机进行直接传输,在全球范围内消除盲区。

此外,8月26日由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得圆满成功,有力推动了我国航天运输技术由一次性使用向重复使用的跨越式发展。

据国泰君安证券相关研究测算,未来10年,国内低轨卫星数量有望达到3000-6000颗的水平,2030年,中国卫星互联网总体市场可达到千亿规模。

1、卫星互联网产业空间巨大

近日,美国亿万富豪、巴伦资本创始人兼CEO罗恩·巴伦对美国太空探索技术公司SpaceX战略投资了1亿美元。巴伦称,对SpaceX的投资是他近期最大的手笔,此前他已参与过SpaceX的几轮融资。

巴伦称,特斯拉将在10年内成为世界上最大的公司,而最能挑战特斯拉的就是SpaceX。

“最能挑战特斯拉”的这一称号,让市场对卫星互联网的产业空间产生无限遐想。

美国卫星产业协会(SIA)统计数据显示,2021年,全球航天产业收入规模为3864亿美元,同比增长4.1%,卫星产业在航天产业中的占比超过70%,是航天产业的发展主体。卫星产业链分为卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星运营这四个分支,其中市场容量较大的是地面设备和卫星运营领域,分别占卫星产业营业收入的51%和42%。

8月27日,SpaceX一枚携带54颗“星链”卫星的猎鹰9号火箭升空,这是今年第24次“星链”卫星发射,至此,SpaceX已经发射了3162颗星链卫星。同日,SpaceX发布消息,“星链”卫星互联网服务已在挪威上线运营。

回到国内,我国民营商业航天企业在卫星发射方面也屡获进展。8月9日,星河动力成功发射谷神星一号遥三运载火箭,这是我国首家三次连续发射成功的企业。随着此次发射成功,谷神星一号火箭将迈入规模化商业发射交付阶段。

我国民营商业航天发展起步于2015年。华泰证券报告指出,回顾近几年中国商业航天发展,越来越多民营企业在火箭发射(星河动力)、火箭可回收技术研发(深蓝航天)、低轨星座(银河航天)以及高速航天器(凌空天行)等领域取得显著进步。

2020年4月,国家发改委首次明确“新基建”概念范围,卫星互联网被纳入。展望未来,华泰证券报告指出,随着中国星网逐步开展网络建设以及吉利卫星、银河航天、蓝箭航天等骨干企业的参与,2023年将成为中国商业航天大年。

2、资本瞄向卫星互联网,近10年融资额超243亿元

逐步放开的政策和广阔的市场,让资本也瞄向了卫星互联网这个浩瀚宇宙。

我国在卫星互联网上也在积极参与,但起步相对较晚,目前吉利集团下属的时空道宇公司的业务集中在商业卫星制造领域,可以提供低成本、高可靠的卫星及其供应链产品,在卫星通信网络、卫星数据应用、天地一体化高精时空服务领域提供定制化解决方案。

除了吉利集团,我国参与的有中国电信、中国卫通、中信网络、亚太卫星和亚洲卫星等。同时,中国航天科工、中国航天科技和中国电科等也在积极规划、研发等。

不仅SpaceX屡获融资,我国多家民营商业航空企业也持续获得股权投资机构的青睐。

8月17日,北京星辰空间科技有限公司宣布完成数千万元的Pre-A轮融资,该轮融资由普华资本和启赋资本投资。据悉,星辰空间是一家以空间推进技术为核心能力的商业航天高科技创业公司,产品研发能力覆盖了霍尔推进、离子推进、化学推进、空间流体管理等。

8月16日,卫星激光通信设备研制商——氦星光联宣布完成Pre-A轮融资,此次融资距离天使轮系列融资仅6个月。据悉,Pre-A轮由中关村发展前沿基金领投,老股东奇绩创坛和首业资本再次跟投。该公司透露,PreA+轮也已接近尾声。

氦星光联是中关村发展前沿基金重点布局的又一家卫星核心部组件企业。中发前沿基金投资总监张家炜表示,核心部组件的技术迭代及量产可实质性降低商业航天的成本,这也是民营企业参与商业航天的核心价值。

不难发现,资本正在逐步重视民营卫星领域内的初创公司,以IDG、经纬、高榕、顺为、君联、五源资本、险峰等知名风险基金纷纷大步进场。以中国卫星互联网领域第一只独角兽银河航天为例,其背后集齐一众头部风险投资机构。当然,这个领域还少不了有强大产业背景资本的关注。

吉利控股集团董事长李书福曾经公开表示,在扎根一个地球的同时,我们还应该放眼浩瀚的宇宙,那里有无数个星球。人类应该以更加大胆和科学的态度,不断探索与加快探索太空世界与宇宙未来。

具体到行动上,吉利于2018年战略投资航天科技公司时空道宇,开始布局天地一体化出行生态。时空道宇致力于成为全球领先的AICT(航天信息与通信)基础设施和应用方案提供商,推动中国卫星产业链商业化升级,加速中国航天技术商业化应用。

《近十年我国商业航天赛道投融资数据报告》显示,商业航天赛道融资事件数量从2015年起开始翻倍,从15起上升至29起;2016-2017年实现第二次跳跃,达到45起、46起;2018年为历年第一高,达到62起;2019-2020年出现回落,但仍保持在40起以上。

华泰证券报告则指出,我国商业航天赛道2011至2021年总披露融资额超243亿元,我国商业航天处在“政策放开,资本流入”的黄金时期。

3、太空“织网”之争

多位业内专家认为,从空天信息的技术角度来看,同步轨道卫星通信系统、低轨卫星通信系统都可提供通信服务,两者主要区别在于卫星轨道高度和单颗卫星通信能力。

目前,主流低轨星座卫星多位于500千米到1200千米上空,传输时延远低于同步轨道卫星,加之低轨卫星轨道高度约为同步轨道卫星轨道高度的1/30,因而信号自由空间损耗比同步轨道卫星少,这也是低轨卫星系统实现终端小型化和高速数据传输的基石。不过,由于轨道高度原因,同步轨道卫星对地视场大,部署3颗卫星即可实现除南北极点以外的全球覆盖,而低轨通信卫星轨道高度低、单星对地覆盖较小,必须通过多星组网才能实现全球覆盖。

在系统可靠性上,低轨卫星通信系统有多重优势:一是星座卫星数量庞大,且分布于多个轨道面,任意一颗或几颗卫星损坏不会对系统造成大的影响;二是卫星造价较低,在轨一般有多颗备份卫星,可以随时代替损坏的卫星;三是低轨卫星成本低,研制周期短,卫星体积小、质量小、轨道高度低,易进行应急补网发射。

不过,同步轨道卫星可以通过发展高通量卫星通信技术解决短板问题,在单个卫星上集成数量更多、波束更窄、频率利用率更高的点波束,还可以降低轨道高度,建设中低轨卫星通信星座。

总之,同步轨道卫星和低轨卫星通信系统可以形成优势互补,共同推动空天信息产业繁荣发展。工信部2021年11月发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》提出,加强卫星通信顶层设计和统筹布局,推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展。

事实上,发射高轨卫星也需要穿过低轨。因此,空间轨道和频段是满足通信卫星正常运行的先决条件,已成为各方争相抢占的资源,太空“织网”之争渐趋白热化。

上海航天技术研究院产业发展部副部长陈昌敢对《瞭望》新闻周刊记者说,据测算,地球近地轨道只能容纳约6万颗卫星,而低轨卫星主要采用的通信频段渐趋饱和,随着不间断的各类太空发射,大量低轨和优质频段资源正不断被先发星座快速抢占。

对于空间轨道、频段资源,当前国际上通行“先占先得”的申报和协调机制。太空探索技术公司已从美国监管部门获批了发射超过3万颗卫星的频段资源,中国和德国也都在2021年积极向国际电信联盟申请频段资源。

很显然,这场环绕地球的卫星组网比赛不会轻易结束,任何一方都不甘于躺在别人织起的渔网里过日子。

4、空天安全新课题

卫星技术可以将网络连接到光纤电缆及行动通讯基地台无法抵达或难以提供服务的地区,无论是飓风等天灾还是战争等人为因素导致通讯中断,这项技术都能作为重要的“信息生命线”。

中科院院士周成虎认为,“星链”为战争中出现网络故障的乌克兰提供互联网服务,再次说明空天领域已经成为重要的军事平台,谁拥有空天控制权,谁就有更大可能夺得战争主动权。随着卫星互联网的发展,其在军事领域的价值逐渐显现。

“卫星互联网可以实现在战时首先打击对方通信网络,也可以快速恢复己方网络。”陈昌敢说,卫星组网将是一个国家未来军事能力的重要组成部分。

专家认为,大国可以利用卫星组网打造天基反导系统。能够让本国在全球范围内对目标进行长时间侦察,开展实时探测并精确跟踪,为精准打击全球范围内的目标提供有力支持。

“几万颗卫星上天后,太空将展开各种博弈,每天都在发生的事就是大家互相侦察、监看,用自己的卫星接近对方的高价值目标,生成一些拍照,获得目标卫星的情况。”中科星图测控技术合肥有限公司总裁牛威说。还有专家认为,庞大的组网下,地面上的国防安全屏障也可能暴露在卫星视角下。

随着在轨卫星数量爆发式增长,发生空间碰撞的风险也急剧增加。事实上,“星链”已威胁到多国飞行器和空间站。此外,卫星服役到期后还带来太空垃圾,比如受地磁风暴影响,太空探索技术公司发射的“星链”卫星就将报废数十颗。然而,目前尚无适用于各国的法律强制清理由此产生的太空垃圾。

“太空被频繁使用,保护这一基础设施意义重大。”国际航天组织有官员呼吁,未来发射卫星之前应做到,要么证明卫星可自动返回并在大气层烧毁,要么与回收企业签订合同,要么就交纳可用于支付清理费用的保证金。

欧洲航天局早在2019年就启动了全球首场太空清理行动,从而开创“太空清理”先河,但这笔预算仅在5年内就超过百亿欧元。该行动的设想是,用空间探测器机械臂抓住废弃火箭碎片,然后将其拖带进地球大气层烧毁。此外,行动设想中还包括使用能捕获多块大碎片的轨道飞行器

专家认为,不管如何,促成太空碎片国际立法、规范到期卫星的离轨处置标准和流程,这一系列由卫星组网衍生出来的国际空间治理新课题,已成为国际社会不得不考虑的一项重要工作。

卫星互联网,势不可挡,将来会打造出海、陆、空、天多维空间网络。我国应提早布局,加大研发、持续创新,争取在卫星互联网中,立于不败之地!

来源:创业资本汇,数据宝,决策与信息杂志,小刘漫谈记

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