“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”
湖北始终是推动我国航天事业发展的重要力量,从“东方红”升空到“北斗组网”,从“神舟飞天”到“天宫建成”,从“嫦娥落月”到“天问探火”等等,其中都包含着湖北智慧、湖北元素。
湖北是国内较早谋划发展商业航天产业的省份,2016年即获得国家批复在武汉建设国内首个商业航天产业基地。近年来,湖北省委、省政府把商业航天产业发展摆在突出位置,纳入“51020”现代产业集群,制定产业发展“十四五”规划,坚持火箭链、卫星链、数据链、服务链“四链”并举,突破性发展商业航天产业,取得显著成效,2023年商业航天及关联产业总产值达560亿元。
在中华人民共和国成立75周年、中国探月工程实施20周年之际,2024年4月24日,首届中国—拉美和加勒比国家航天合作论坛、第九届“中国航天日”主场活动在湖北武汉举行,主题为“极目楚天,共襄星汉”。活动由工业和信息化部、国家航天局、湖北省人民政府共同主办,武汉市人民政府、武汉大学承办。
火箭链 擦亮全谱系“快舟”火箭国际品牌
运载火箭是商业航天产业核心环节。火箭的高可靠性、低成本性、运载能力等,关系到商业航天产业发展的基础,形成了火箭产业的竞争壁垒。
2016年,国家发展改革委批复武汉建设国内首个商业航天产业基地。该基地以新一代航天发射及应用为核心,旨在打造航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务、航天地面设备及制造等四大主导产业。
同年2月,航天科工火箭技术有限公司在武汉注册成立,这是我国首家按商业模式开展研发和应用的专业化火箭公司,于2017年实现“中国纯商业发射第一单”。
2020年,入驻基地的快舟火箭产业园,作为我国首个现代化商业火箭产业园正式投产,具备固体和液体火箭核心试验能力和年产20发火箭总装测试能力。“快舟”系列固体火箭常态化发射、谱系化发展,同类火箭发射次数、发射载荷质量和入轨卫星数量全国第一。截至目前,湖北箭“快递”湖北星达8次18颗。
去年,快舟“8发8成”任务中,有5次执行的是“天目一号”星座批量发射任务,其总装集成单位,位于快舟火箭产业园“对门”的卫星产业园。相隔不到百米的距离,为任务沟通协调、星箭联合试验等环节提供极大便利。
随着快舟火箭履约任务迈入批量生产、批量总装、组批发射阶段,多款新型火箭研制任务并行,零部件、工装和工艺加工需求直线上升。
“依托航天科工成熟的技术经验、型号质量文化、完备的配套体系和优质的人才队伍,火箭公司在大力发展商业航天产业,加速商业航天产业规范、有序、高质量发展上,具有良好的工业基础优势。”火箭公司相关负责人说。
在深耕固体火箭领域的同时,快舟火箭正加快型谱化发展,跻身可重复使用液体运载火箭新赛道。
为满足未来航天运输系统综合性能提升的需求,航天三江旗下快舟团队持续在可重复使用液体运载技术上奋力攻关。2022年,火箭公司与湖北省联合成立航天液体动力湖北工程研究中心,陆续打造液体发动机冷态试验和热试验能力,各项关键技术验证正稳步推进。
去年底,火箭公司70吨级可重复使用液氧甲烷发动机,顺利完成全系统长程热试车。目前,该公司正加快打造固体、液体、可重复的全谱系“快舟”火箭国际品牌。今年初,快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验。
火箭公司相关负责人表示,此次试车进一步验证了可重复使用大推力液氧甲烷发动机的多项关键技术,为后续可重复使用液体火箭提供动力,为“湖北造”火箭满足我国未来低成本、高频次进入空间奠定坚实基础。
据了解,火箭公司立足固、液运载火箭技术,正在结合区域内航天、船舶、机械制造和激光等资源,推进产业创新,建立多元、敏捷、垂直的产业链体系。公司2023年获评福布斯中国新晋独角兽企业,是国内商业航天领域唯一企业,估值超100亿元。
卫星链 全国首条小卫星智能生产线实现量产
湖北聚焦前沿领域加强研究探索,在卫星研制、测绘遥感、北斗导航、精密测量、芯片算法、航天材料及制造技术等领域实现重大突破。
卫星制造,是商业航天产业链的最前端,直接影响到卫星的研制周期、星座的建设成本和星座的建设周期。
能够使用自动化产线进行卫星量产的企业,在全球范围内屈指可数。
2019年,航天科工二院空间工程总体部,在武汉国家航天产业基地启动建设全国首条小卫星智能生产线。2021年5月,生产线完成建设并实现首颗卫星下线。该生产线全程数据驱动,单星生产周期缩短80%以上,既可以实现单颗卫星定制研制生产,也能满足规模化生产的需求。
目前,生产线具备年产240颗(双班制)1吨以下小卫星的批产配置能力,可实现60颗卫星零部件、60颗卫星整星存储的仓储能力,以及自动化率不低于95%的物流配送能力,生产过程中可实现质量数据100%采集,极大提升生产效率和质量。
未来太空资源是战略稀缺资源,随着5G与卫星互联网被纳入“新基建”,我国空天地一体化网络正加速落地。未来10年,国内低轨卫星系统中,卫星规模有望实现爆发式增长。
去年7月,空间工程总体部宣布正式启动“楚天”超低轨通遥一体星座建设,规模组网将达516颗卫星,目前已完成首发试验星研制。
卫星研制能力实现新突破,卫星研制关键技术正加速攻克。
湖北拥有航天领域院士11位,6所重点院校建立空间信息相关学科,武汉大学遥感技术学科连续7年排名全球第一,华中科技大学先进制造等相关学科国内一流。
“武汉大学遥感技术领跑全球,自2018年至今已成功研制珞珈一号01星、珞珈二号01星等四颗遥感卫星,均发射成功。”武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授张过说。
2月29日,东方慧眼雷达星座建设方案评审会和珞珈二号01星在轨测试评审会召开。
“东方慧眼雷达星座”由武汉大学和浪潮集团共同建设,是水利行业首个专属大型商业遥感卫星星座,计划2026年完成全部三期计划,建成后将由100余颗高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星组网,为水利、农业、自然资源等行业提供监测应用服务。
作为珞珈一号、珞珈二号卫星工程总师,张过介绍,去年成功入轨的珞珈二号01星,是世界首颗高分Ka星载SAR遥感测绘卫星,具备较强的细节刻画和穿云透雨能力,在雷达成像处理和水利行业应用方面达到行业领先水平,应用成果显著,为东方慧眼雷达星座建设夯实了技术基础和行业应用基础。
经过在轨测试情况评审,评审组一致认为该星“各项功能正常,性能达到了各项工程技术指标要求,部分指标达到了国际领先水平”。
珞珈一号01星是全球首颗专业夜光遥感卫星,自2018年6月成功入轨后,已经获取有效数据5900景,用户包括联合国以及美国、英国、德国、法国等16个国家。
省委军民融合办相关负责人介绍,目前湖北正加快推进超低轨通遥一体星座建设,星座组网规模将达516颗,首颗技术验证星拟于今年上半年发射入轨。
据了解,作为湖北商业航天“强链”重大项目,超低轨通遥一体星座,可带动商业卫星和发射制造产业快速发展,以及配套相关产业聚集湖北,推动航天产业向综合化商业化应用持续迈进。
数据链 满足多个领域对卫星数据的需求
位于黄冈的航天宏图长江中游地区卫星运营中心项目,通过建设实景三维,为长江流域综合治理提供有力数据支撑。
定位长江中游地区总部、卫星运营中心、卫星数据中心、数据加工处理中心,将空天遥感数据以平台化运营模式,注入各行业应用服务中,丰富的雷达数据源也催生了各种新的应用需求,助力地区的地理信息产业和数字经济发展。
“通过构建‘星座运营-数据服务-运营平台-行业应用’的闭环驱动增长模式,打造完整的空天信息服务产业链。”航天宏图相关负责人说,项目提供常规和应急模式下合成孔径雷达卫星、无人机遥感数据等多种遥感数据,尤其是针对重大应急响应的观测需求,第一时间开展卫星紧急调度服务,及时获取最新高分辨率遥感数据辅助应急救援指挥。
“深度结合公司打造的‘天权’视觉遥感大模型,构建‘分割、检测、生成’一体化的智能遥感生态体系,赋能国防安全、国土资源、交通水利等多个应用领域。”该负责人说。
同时,通过长江中游地区数据加工处理中心的建设,开展北斗、遥感和地理信息数据处理加工服务等,为自然资源、生态环境、水利、城市管理等行业的卫星遥感和地理信息应用,提供数据生产和建库服务,辐射湖北省及周边地区。
该项目建成后,可结合各类商业卫星数据获取能力,获得一手数据资源,提供一体化对地观测服务,满足各领域对卫星数据的需求,构建以湖北为中心,辐射全球的航空航天产业生态圈。
2023年4月,武汉市人民政府批准由航天行云科技有限公司牵头,联合行业内优势单位,共同建设武汉市卫星数据应用公共服务平台。该平台是航天技术+互联网共享模式下打造的创新示范平台,采用“政府主导、企业建设、开放合作、共享共赢”模式,具有政府服务的公益属性,同时起到产业带动作用。
平台依托卫星与物联网、移动互联网、大数据等技术,为自然资源、城市治理、数字农业等多个行业,提供通导遥卫星数据汇聚、公共行业需求统筹、多源数据融合处理、一站式应用综合服务。
行云公司立足前期积累的卫星研制、星座建设、星座运营、卫星应用全产业链闭环的工程大系统抓总能力,大力拓展通导遥数据融合应用服务。截至目前,平台已接入国内50余颗卫星数据资源,并在30余个场景开展示范应用。
省委军民融合办相关负责人介绍,我省打造的“一网一图一中心”北斗时空大数据底座(一网:北斗高精度智能感知网,一图:三维数字孪生地图,一中心:时空大数据中心),已在多场景应用。与武汉大学等在咸宁赤壁市共建智能无人系统测试基地,打造“中国遥感小镇”,瞄准遥感产业聚集区、遥感数据试验平台等,建设县域级多源遥感科研和教学数据集,打造国内领先、国际先进的遥感研究试验基地。
服务链 赋能千行百业走进千家万户
卫星在空中组网,提供数据应用,是当前商业航天最清晰可见的盈利场景。
如今,自然资源、应急管理、生态环保、交通运输、农林水利、智慧城市等领域技术应用需求旺盛,推进通导遥卫星技术与5G、人工智能等新技术融合发展前景广阔。
4月15日,武汉东湖新技术开发区武大科技园内,武汉珈和科技有限公司,一群年轻人面对电脑,干的却是“农活”——对全球各地客户的农田进行农作物的空间分布、种类、长势、产量等进行监测。
成立于2013年的武汉珈和科技有限公司,致力于空间智能技术为核心的大数据信息服务,目前已建立起以北美、北非、东南亚为主的渠道分销网络。今年初,该公司完成近亿元B+轮融资,将用于推广面向农业与保险客户的应用。
“我们已推出超过百种AI数字农业卫星专有算法,覆盖全国各地几十种农作物,让农户从‘面朝黄土背朝天’苦干,到放宽心‘看天吃饭’。”武汉珈和科技有限公司创始人冷伟说。
据了解,湖北依托900万样本库、10多类遥感AI大模型,打造全国首个多卫星融合技术服务平台——“泛星云遥”平台。依托武汉大学成立高分湖北中心,累计分发卫星遥感影像30余万景。研制的我国首款40纳米高精度北斗导航应用芯片(启梦TM芯片)、两大地理信息系统(中地数码MapGIS、武大吉奥GeoGlobe)实现产业化应用。
依托国家地球空间信息产业化基地和武汉国家航天产业基地两大平台,湖北坚持“引”“育”结合,加快推动科技成果在鄂转化,目前空间信息产业企业数量突破1000家,其中“链主”“链创”企业100多家,形成完整的产业链条和产业生态。研制的全国第一张北斗地基增强网、第一套全数字空间信息处理系统、第一块北斗民用高精度芯片、两大地理信息系统,已在众多领域推广应用。
随着国家大力推动单北斗应用,作为国内首家单北斗定位产品提供商,武汉梦芯科技有限公司持续加大投入,进行单北斗芯片模块研发。
武汉梦芯科技有限公司介绍,单北斗定位技术是基于中国自主研发的北斗卫星导航系统进行定位的技术,梦芯科技已发布MXT2721单北斗定位芯片,采用固件级固化单北斗方式,是单北斗权威认证机构检测首批通过厂商,获得单北斗产品认证。
去年8月,武汉国家地球空间信息产业化基地二期项目开工建设,总投资40亿元,标志着我省北斗产业突破性发展迈出坚实一步。
截至目前,全省建成省级北斗地基增强基准站近700座、长江沿线北斗基准站45个,率先在长江流域实现北斗增强信号全覆盖,北斗规模应用爆发式增长。
“近期,省政府专题研究突破性发展商业航天产业等工作,我们将从壮大商业航天市场主体规模、提升航天领域科技创新能力、补齐建强商业航天产业链条、优化产业发展环境等四个方面,推出一系列务实举措。”省委军民融合办相关负责人介绍,下一步将深化以武汉为中心,襄阳、宜昌、孝感、黄冈为支撑,全省协同发展的商业航天产业格局,围绕火箭链、卫星链、数据链、服务链“四链”融合发展,构建“星、箭、网、端”全产业链生态体系,加快打造千亿级商业航天产业集群。
策划:省国防科工办