二、我国商业航天面临的挑战
(一)频轨资源争夺加剧
轨道时隙和无线电频谱都是有限资源,国际社会 “先到先得”的原则使发达国家与发展中国家的太空能力差距愈发增大。SpaceX、OneWeb等公司通过发射海量通信卫星,行星实验室公司通过部署200多颗近地轨道遥感卫星,抢占大量低轨轨道资源和优质的Ku/Ka/V频谱资源,对后发者在国际电联申报大规模星座形成了巨大挑战。
(二)政策市场不够开放
在政策制定上,目前政府出台了多项利好商业航天的相关政策,但总体偏宏观指导性和方向性,细化的支持性政策和可操作性的方案略显不足。在战略规划上,商业航天的战略定位较为模糊,短期规划较为零散,中长期规划目标不清晰;在市场划分上,商业航天的界限也不明确,是否支持商业航天企业参与,参与程度如何,相关领域是否放开,未来是否逐步放开等问题尚未得到解决。
(三)政府采购能力不足
美国政府推出《国防授权法》和《联邦采办条例》等一系列重要法案和政策,指出军品除核心软硬件需由军队定制外,把采办民用技术、产品和服务作为第一优先序列,强调选择成本低、质量好、性能优越的货架产品。在这次俄乌冲突中,美国国家地理空间情报局(NGA)和美国国家侦察局(NRO)加大采购西方商业遥感卫星公司提供的各种情报数据,目前正在与100多家商业遥感卫星公司合作,使用了至少200颗商业遥感卫星的照片,而且这些商业遥感公司还提供了大约20种不同的分析服务。这些图像直接流向了美军欧洲司令部、北约军方和乌克兰政府,为其提供了全面的战场情报信息。SpaceX公司的星链星座为乌克兰提供上万台通信终端,保障了乌克兰作战部队实现实时通信。
目前在世界范围内,政府依然是商业航天的最大用户之一。在中国,政府的数据服务主要由民用航天提供,商业航天参与程度不高。同时在国防领域,商业卫星对国家安全、军队对战参与度不高,需要更高效地整合军民商卫星资源,推动民商卫星发展同时支撑国家治理、政务能力提升、国防情报获取,使政府更高效、更便捷、更经济地使用航天信息服务;军队如何能在现有能力基础上更高效地使用商业数据作为补充,也是未来商业航天发展面临的一大挑战。
(四)标准体系尚待建立
近几年商业航天发展迅速,但总体来看还存在小、散、乱的情况,标准缺失的问题正日渐凸显。虽然目前传统航天业内普遍采用国军标(GJB),但商业航天一般采用国家标准体系,参照的是国际标准(ISO)。商业航天发展难以参照现行的军用标准,又因商业航天敏捷迭代的特性,国标、国军标制定周期也难以满足商业航天发展需求。商业卫星主要集中在遥感和物联网卫星,从卫星端到应用端一般是企业自行定义接口标准,但因各企业业务分类、服务对象和应用架构不同,难以有机整合各方优势产品。
(五)卫星火箭成本较高
当前国内外商业卫星的研制主要依靠政府大力投入的航天产业所溢出的技术能力,特别是我国的商业卫星研制主力仍为系统内的中国空间技术研究院(五院)、上海航天技术研究院(八院)、中科院微小卫星创新研究院等院所。其继承以往保障国家任务所创建的研发体系、研制流程、技术标准与质量保证要求极高,且定制化的生产方式必然导致在保证卫星高质量的情况下,研制成本也居高不下。火箭发射目前国内报价每公斤成本近13万元,相比SpaceX的搭载发射服务近0.55万美元(约3万6千元),贵了4倍有余。如何采用商业化的方式,将航天的先进技术与商业化批产技术相结合,通过柔性生产线的方式满足卫星性能定制化,通过标准化模块化的方式实现低成本、批量化、高质量的卫星生产。在火箭发射方面,降低成本发射、突破回收和复用等新技术突破也是解决商业航天快速发展的重要问题。
(六)产业化发展不充分
产业化规模化发展格局尚未形成。一是资源利用率不足,航天资源不仅仅只是包括火箭工厂、火箭发动机试车台、发射基地等硬件设施,还包括相应制度、政策法规、技术储备等软件资源。在火箭和卫星设计,测试性能和最终组装发射等全流程中,商业航天企业分布并不均匀,目前尚未形成产业化服务体系。二是应用创新、精准化、精细化服务能力不足,束缚了卫星应用技术体系及卫星数据增值产品和服务的发展。三是相关政策不开放,协调机制不完善导致产业化发展面临挑战。当前国外已将商业化遥感数据的空间分辨率开放到0.1米,以星链、铱星为代表的通信卫星已经大量部署并提供服务。而我国商业化遥感数据空间分辨率限制为0.5米,同时SAR卫星频率轨位电报协调难,商业化通信卫星已被国家队中国卫星网络集团有限公司统筹规划,行业准入门槛高也是商业航天产业化面临的难题。
(七)商业模式创新不足
对于大规模部署的卫星星座,其巨大的投入单凭国家投入难以持续发展,必须探索一种政府、社会资本方合作新模式。2015年,国家发文鼓励探索国家民用空间基础设施市场化、商业化发展新机制,支持和引导社会资本参与国家民用空间基础设施建设和应用开发。民用空间基础设施虽然在政策层面已经开放并且属于鼓励发展的领域,但在实践中采用此类模式操作的项目极少。如何优先保障各级政府公共数据需求,并通过市场化机制,社会资本方为社会、企事业单位提供定制化商业数据服务而获得合理投资回报是未来商业模式探究的一大难题。
三、我国商业航天发展建议
(一)提高站位上升高度,大力发展商业航天
航天产业作为重要的国家战略性力量,需要不断提升发展效益效能。商业航天是国家航天的重要补充和协同,也是国家战略力量的有力支撑。政府应加强顶层战略统筹规划,建立自上而下的多元统筹协调机制;健全商业航天参与国家太空力量建设政策体系,保障军民商航天融合有理、有序,稳定实施;提高系统建设的兼容性和安全性,解决军民商航天体系融合的技术障碍。指定军队代理机构,以应用为牵引,多手段扶持商业航天发展,同时通过专项资金、技术攻关计划等措施,激发商业企业对技术创新的贡献。
(二)开放政策和市场,鼓励和支持商业航天快速发展
商业航天产业归根到底是服务于国家价值体系和国家意志的体现,因此,商业航天的发展离不开政府的扶持和支持。后续政府应完善商业航天相关法规,制定资助计划,明确商业航天市场定位及规模发展路径,培育规范商业航天发展环境,鼓励军民商航天协同发展,共同解决卡脖子问题。政府应加大商业航天在政府数据服务中的采购力度,通过合同、采购订单、合作协议等多种模式支持商业航天参与国家重大工程和重大项目,以需求为牵引指导商业航天有序、快速发展。
(三)推进新型空间信息基础设施建设,赋能数字经济
商业卫星作为新型空间信息基础设施,服务于国家重大战略,支撑航天强国建设。通过构建具有引领性的卫星星座和运营平台,形成“通导遥一体化”应用服务标准体系,整合社会优势资源,拓展一批卫星重大应用场景,打造覆盖火箭、卫星、地面系统建设及卫星运营、地面终端、信息应用的卫星全产业链,形成数字赋能的空间信息技术创新体系和产业融合发展新格局,推动数字经济赋能高质量发展。
(四)创新商业星座建设模式,促进多元化发展
为了扩大在国际航天市场的占有率和主导力,扩大卫星应用产业的战略竞争力,需要大力发展商业航天,可通过商业合同、采购订单、资助计划、PPP等模式推动民用空间基础设施的市场化、商业化发展。面向大规模星座部署的需求,通过建立“利益共享、风险分担”的长效合作机制,发挥新型举国体制优势,优化“企业+地方+社会”资源配置,充分发挥央企作为技术策源地、产业链链长优势,民营企业在扁平管理、成本竞争的优势,地方在政策、市场、区位和产业基础等方面的优势,以及社会资本的资金优势,分摊建设成本,加快建设进度,共享星座收益。
(五)创新卫星应用,构建产业发展新生态
商业航天是航天技术向大众应用市场与消费级层面的商业化。未来卫星应用发展结合人工智能、云计算、大数据创新应用手段,应积极拓展通信、导航、遥感应用新场景和开拓卫星应用大众服务领域,打造“卫星互联网+”新服务模式。采用多元化新型投资方式,以创新技术应用为牵引,引入地方政府和社会资金参与多元化星座建设,共同推动星座商业化、产业化发展,进而带动火箭发射、地面设施建设的全链条服务,形成商业航天产业发展新生态。
四、结语
商业航天行稳致远,并与传统航天产业有机融合、协同发展,将成为我国从“航天大国”走向“航天强国”的重要支撑。站在实现第一个百年奋斗目标、迈向第二个百年奋斗目标新征程的历史起点,让热爱我国航天事业,有志于参与航天强国建设的各界同仁携手,充分运用商业航天产业所具有的市场规则灵活、高效配置技术、资金、人才要素的能力,发挥新型举国体制优势,加速体系化创新,推动商业航天高质量发展,让航天成果惠及百业千行、亿万民众。
注:自2022-06-30《卫星与网络》杂志文章