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“鸿雁星座”首颗试验星是“深圳造”

  近日,中国将要建设全球低轨卫星星座通信系统“鸿雁星座”的新闻在微信朋友圈“刷屏”,其旨在为用户提供全球无缝覆盖的数据通信和综合信息服务。

  据央视新闻报道,“鸿雁星座”主体预计在2023年建成,首颗试验卫星将运行在距离地球1100公里的轨道,主要承担验证低轨频率资源可用性和数据转发服务的能力。“我们的研究论证已经比较成熟,由54颗核心骨干卫星组成,同时有270颗小卫星进行补网,形成300颗以上规模的星座。”航天科技集团中国空间技术研究院院长张洪太表示,卫星完成组网工作后,将正式向全球用户提供无死角的高速上网服务。

  鲜为人知的是,“鸿雁星座”首颗试验星任务,由一家深圳企业承担。这家企业为深圳航天东方红海特卫星有限公司(以下简称“深圳东方红”),首颗星采用其高性价比微小卫星平台打造,应用了高功能密度、高集成度设计,对拉开“鸿雁星座”部署序幕意义重大。记者了解到,目前研制工作正在紧张进行中,计划于今年发射。

  1 为何选择“深圳造”?

  “产业链发达且有商业化优势”

  承担“鸿雁星座”首颗试验星任务的深圳东方红,是中国航天科技集团有限公司五院下属的一家专业从事微小卫星研制的总体单位,其致力于商业航天新技术的应用探索,打造与国际对标的高性价比微小卫星系统及产品。

  “鸿雁”的首颗试验星为何选择深圳来研制呢?深圳东方红高级副总经理、曾任开拓一号和脉冲星试验卫星的项目经理薛力军博士告诉南方日报记者,深圳工业配套完善,在这里造卫星成本低且速度快。“鸿雁星座”首颗试验星项目负责人郭碧波博士对此表示赞同,“深圳的电子产业链发达,更有利于微小卫星的商业化,选择深圳是‘天时地利人和’。”

  “参与研制卫星,对于提升深圳在航天领域的话语权,以及深圳本地企业相关应用服务的接入都是有好处的。”薛力军表示,低轨卫星星座“鸿雁”瞄准商业市场,后期的目标是进行相应服务的落地,最终将创造出全新的领域和产业。

  2 大幅降低“造星”成本

  选用本地工业产品

  要造出一颗卫星并不简单。在“鸿雁星座”首颗试验星之前,深圳东方红已经有了丰富的“造星”经验:全程在深圳研发设计、总装制造的开拓一号在2015年9月发射升空,这是一颗真正意义上“深圳制造”的卫星,如今仍在距地球524公里太空轨道上正常运行;2016年11月,由深圳东方红抓总研制的脉冲星试验卫星顺利进入预定轨道,已顺利完成星载脉冲星探测器性能指标和空间环境适应性验证试验,为脉冲星探测及导航技术体制验证奠定了技术基础……

  自2008年以来,深圳东方红已成功研制发射开拓一号(A/B)、脉冲星试验卫星等四型5颗微小卫星,形成高性价比、短周期的创新研制流程和模式,同时充分利用深圳产业环境优势,卫星组件大量采用本地企业的工业产品,包括拓日新能源的太阳电池片、比克电池生产的蓄电池、华达微波提供的射频前端以及工业级微型计算机等,并与香港、澳门高校深度合作,成功实施了卫星研制本地化战略。

  微小卫星的研发重点在于成本控制、工业级现货产品的质量保证及批量化生产。“从确定任务到研制完成,只有半年时间。”薛力军告诉记者,得益于前期卫星研制基础,深圳东方红在高集成度、高性价比等方面进行突破,“要把计算机、电池、能源管理等集成到一个30kg的卫星中,难度很大,我们选择用本地化、集成度高的工业产品,充分利用其特性,实现了这一目标。”

  以电池为例,首颗星采用了比克电池的工业化产品。比克电池总部设在深圳龙岗,是一家集锂离子电池、电动汽车、电池回收三大核心业务为一体的企业。“要让工业产品上太空,接受住严苛的辐照、真空、温度等环境考验,需要反复试验验证,并进行合理补充设计。”薛力军说,研发团队的原则是选择合适的产品,而不是改造和定制产品。

  基于这一思路,“鸿雁星座”首颗试验星的“大脑”——计算机,以及卫星结构材料、电池组等硬件都选择和深圳本地企业合作。“把卫星上的计算机拆下来,便可以直接在地面上使用,因为其尺寸和接口均为工业标准。”薛力军说,未来,深圳东方红希望在AI(人工智能)等软件层面能够像硬件那样有所突破。

  用工业级现货产品造卫星,究竟能节约多少成本?薛力军透露,对比以往卫星选用大量宇航级器件和产品研制的模式,采用工业级现货产品能够节省约2/3的成本。“工业化产品本身的质量稳定性由于在市场中进行过验证而更有保障,能够为航空航天的小批量生产提供便利。”郭碧波说。

  3 开创商业航天新篇章

  将在深圳建“卫星工厂”

  深圳航空航天产业近年来发展飞快。2013年6月,深圳东方红“微小卫星研制及应用工程”被列入深圳市航空航天产业重点发展的六大重大工程之一,深圳东方红微小卫星产业化基地建设被列为重点项目。

  2015年底,中国航天科技集团公司便与深圳市政府签署战略合作框架协议,助力深圳建成现代化国际化创新型城市。前者将利用卫星制造能力与卫星运营优势,结合深圳在信息网络技术领域完善的产业链条与装备制造能力,加快微小卫星研发制造基地建设,支持深圳东方红联合国内外高校及深圳市相关企业,打造国家级的微小卫星工程研究中心。

  深圳东方红相关负责人表示,其将积极发展商业航天,在已有的商业航天产品体系基础上,紧抓热点应用及典型行业,广泛与商业航天相关企业和部门开展合作与交流,收集市场需求,准备提出并开展规模化商业遥感微小卫星星座项目及其数据共享应用平台建设,重点开展高性价比卫星研制及批量化生产和商业运营模式的探索。

  据薛力军介绍,未来,深圳东方红将积极进行其他星座的规划,如规模化微小型遥感卫星星座等,构建开放式航天遥感大数据平台。“推进‘卫星工厂’产业园策划及建设,在深圳为我国商业航天事业开创新的篇章。”薛力军说。