潮新闻客户端 记者 屠晨昕
如果你关心航天新闻,很可能会留意到“卫星互联网低轨卫星”这个高频词。
今天凌晨3时8分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨10组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
8月26日凌晨,长八甲发射卫星互联网低轨10组卫星。图源:央视新闻
据潮新闻记者梳理新华社、央视新闻近期报道,从7月27日开始到今天,不到一个月时间里,卫星互联网低轨卫星已经进行了6次发射,分别将05、06、07、08、09和10组卫星送入预定轨道。
同一个星座平均五天发射一次,如此高密度的发射部署节奏,在中国航天史是非常罕见的。
而且值得注意的是,这一个月里,不同型号的大中型火箭轮番上阵,包括长征六号改、长征八号甲、长征十二号,乃至当今我国运力最强的火箭长征五号乙;多个发射场均有参与,太原、文昌以及最新的海南商业发射场频繁响起点火声。
由此可见,我国卫星互联网的低轨卫星不再是零星试验,而是批量出厂、成组入轨,地面系统同步展开调试,整个产业链条开始提速。
(8月4日,长征十二号发射卫星互联网低轨07组卫星)
那么,为什么我们的卫星互联网的部署忽然开始加速?潮新闻记者请教了知名航天专家。
“这主要因为,低轨频谱和轨道资源有限,不能让谁先报了名就无限期占着位子。”航天专家告诉记者,鉴于此,国际电信联盟(国际电联、ITU)规定了硬性部署节点:立项7年内至少要有一颗卫星入轨,到第9年时要完成总规模的10%,12年一半,14年全部到位。
据介绍,国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构,负责分配和管理卫星轨道资源和全球无线电频谱,制定全球电信标准。
以中国星网为例,计划书填报约1.3万颗卫星。按照国际电联的规定,2029年至少要有约1300颗卫星在轨,2032年要部署约6500颗,在那以后的短短两年时间里要再发射约6500颗,到2034年就要把约1.3万颗全部部署到位。时间相当急迫。
“国际电联这样的规则对全世界都是适用的,就是为了防止有人‘圈地不种地’——先把频谱和轨道资源占住,却迟迟不部署。”航天专家表示,这使得巨型星座的部署就得拼“生死时速”了。
8月13日,长征五号乙发射卫星互联网低轨08组卫星。图源:央视新闻
对于中国航天人而言,关于这种“生死时速”,曾经有一段惊心动魄的回忆。
据新华网报道,1994年我国决定启动北斗一号工程,进行卫星导航试验探索。当时,美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星,已完成全球组网,并占用了最适合卫星导航的黄金频段。中国与正在建设伽利略卫星导航系统的欧盟,推动国际电联从导航频段中最大限度地挤出一小段以供使用。
2000年4月18日,北斗星座正式向国际电联申报。按规则,必须在7年内成功发射导航卫星,并成功发射和接收相应频率信号,才能获得该轨道位置和频率资源,否则将无法取得合法地位。
2007年4月初,首颗北斗导航卫星终于如期矗立在发射塔架上。但是,新问题出现了。
“进行第三次总检查的时候,卫星应答机突然异常。而应答机是天上、地下信号联通的关键。”北斗卫星导航系统总设计师杨长风回忆道,此时留给他们用来修复的时间只剩下3天。
从西昌赶到成都,从零开始,重新进行检验测试。“那个时候,我们只能用汽车运过去,颠簸四五个小时,都是怀里抱着的,像个孩子一样保护着。”杨长风回忆。
2007年4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的北斗卫星终于升空,于4月17日20时许传回了信号。
距离国际电联规定的频率申请失效最后期限只剩不到4个小时。期盼已久的北斗导航卫星信号终于传回,等待的人群欢呼雀跃。
北斗一飞冲天,赶上了建设全球卫星导航系统的最后一班车。中国从此成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
8月4日,长征十二号发射卫星互联网低轨07组卫星。图源:央视新闻
在一个月内采用不同型号的火箭在不同的发射场密集发射,这在短期内相对容易做到。但是,我们又该如何把这种快节奏固化为常态呢?
在航天专家看来,用当前的这些一次性火箭发射,成本相对较高,发射速度也不够。要想解决这个问题,还是得靠可重复使用的运载火箭。
早在1963年,“中国航天之父”钱学森就在《星际航行概论》里就这样设想:“运输火箭,不论第一级的大火箭也好,第二级的小火箭也好,只要加上翅膀,是能够飞回地面的,所以运输火箭是可以用许许多多次的。”
可喜的是,中国航天人正在“火箭复用”这条赛道上持续加速发力,无论是航天“国家队”,还是民营商业航天企业,近两年来都取得了长足的进步。
2024年,航天科技集团八院就用与长征十二号火箭同样3.8米直径的液氧甲烷验证箭,完成了10公里级垂直起降试验,为火箭复用打下了技术基础。这意味着长征十二号可能不仅是“救急”,还可能成为未来向复用转型的桥梁。
火箭垂直起降试验。蓝箭航天供图
同样在去年,发动机研发和火箭总装基地都在浙江蓝箭航天研发的朱雀三号VTVL试验箭,同样完成了10公里级垂直回收试验。今年,北京箭元科技又在海上平台完成国内商业航天的首次海上火箭回收实验。
航天专家还指出,我国航天人还在火箭复用领域,尝试进行大胆的创新。
“当前世界唯一已经十分成熟、实用化的可复用火箭,是SpaceX的猎鹰九号,它采用了可折叠四脚着陆腿的回收模式。但是它有死重大、不够稳当的短板。”据航天专家介绍,在2024年珠海航展上,航天科技集团一院展示了海上平台系绳吊挂回收火箭一子级的模拟视频,通过驱动四根钢索快速机动,将一子级稳稳地接在平台上。“这种‘绳子挂火箭’的方案,比猎鹰九号的着陆腿方案死重少、也更稳,比星舰的‘筷子夹火箭’的方案更稳当、更安全。”
当前,“国家队”与民商航天已经逐步形成了互补,在火箭复用、成本优化和快速迭代上携手并进,积极探索低成本、高效率进入太空的中国航天发展之路。