圖① 銀河航天首發星技術研發團隊正在工作。 圖② 2020年1月16日，酒泉衛星發射中心，銀河航天首發星即將發射。（資料圖片）圖③ 銀河航天首發星的“太陽翼”呈展開狀態。（資料圖片）
不久前，銀河航天（北京）科技有限公司（以下簡稱“銀河航天”）首發星首次實現3分鐘以上通信應用試驗。工作人員使用手機連接銀河衛星終端提供的WiFi熱點，通過這顆5G衛星實現了3分鐘視頻通話。
這次通話注定將在中國商業航天史上留下濃墨重彩的一筆。這說明，中國商業公司自主研發的首顆低軌5G衛星真的要來了。此前，2月16日，銀河航天首發星在軌30天后成功開展通信能力試驗，在國際上第一次驗證了低軌Q/V/Ka等頻段通信。
中國衛星互聯網邁大步
商業航天作為典型的戰略新興產業，具有顯著的技術牽引及產業帶動作用。近年來，美國積極推動商業航天發展，SpaceX（太空探索公司）、藍色起源等商業航天企業飛速發展，衛星互聯網、太空旅游箭在弦上。
在這次“太空賽跑”中，中國商業航天沒有缺席。1月16日，銀河航天首發星在酒泉衛星發射中心成功發射，它不僅是中國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛星，也是全球首顆低軌高頻毫米波衛星。
發射當天，銀河航天（北京）科技有限公司創始人徐鳴激動地在朋友圈上發了一組圖片，圖片里的衛星赫然寫著“做一家好公司”6個字。徐鳴說，“做一家好公司”是銀河航天創立的初心。一家好公司既要展現科技的力量，又要真正關懷人性，找到科技與人文的交叉點。“首發星成功發射意味著公司在這條路上開了一個好局。”
事實上，創辦銀河航天已經是徐鳴第二次創業了。此前，他曾與伙伴聯合創辦獵豹移動，并推動公司成功上市。
首次創業成功后，徐鳴一直在期待新的挑戰。2016年，國務院發布《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》和《2016中國的航天》白皮書，鼓勵引導民間資本參與航天科研生產，大力發展商業航天和衛星商業化應用。
徐鳴等待多時的機會終于來了。2018年4月份，醞釀已久的銀河航天正式投入運營，用了不到兩年時間，就完成了低軌寬帶通信衛星從設計、研發、發射到通信能力試驗的全過程，使銀河航天成為國內目前估值最高的商業航天企業之一。
跨界人才結構夯實創新基礎
一家初創公司要從零開始做中國首顆通信能力為10Gbps的低軌寬帶通信衛星，看起來是“天方夜譚”。不過，徐鳴信心十足。因為，不同于任何一家傳統航天企業，在銀河航天隊伍中同時存在著互聯網人與航天人，這種跨界人才結構是徐鳴的底氣所在。
在過去兩年時間里，來自傳統航天領域的人才完全換了一種全新工作方式，開始嘗試互聯網式的“小步快跑”“快速迭代”；對于此前從事互聯網科技的人才來說，這相當于進入一個新領域，將晦澀難懂的航天科技轉化為“簡易輸出”，賦予其新的活力。讓不同人才從不同角度看待同樣的問題，這是銀河航天成功創新的內在基因。
徐鳴表示，互聯網“小步快跑”“快速迭代”的工作模式，讓銀河航天在首發星研制過程中開展了大量低成本嘗試，如模塊化設計、定制化接口芯片、工業化生產加工等，大大降低了研發成本，縮短了研制周期。
作為創業公司，銀河航天從創立之初就通過創新努力尋求突破的機會。尤其是當前，Ku/Ka頻段資源已趨于飽和，隨著頻率協調難度日益加大，國際商業通信衛星正逐步向更高頻段發展。在這方面，銀河航天敢為人先，在首發星中使用技術難度很高的Q/V/Ka等頻段。由于沒有可借鑒的技術與經驗，這無疑是一場充滿挑戰的征程。
Q/V/Ka等頻段作為毫米波頻段中最適合開展衛星通信業務的頻段，擁有更寬的帶寬。
“如果把利用毫米波傳輸的信息理解為路上的車流，那么利用Q/V/Ka等頻段的帶寬意味著車更快、路更寬，車流量更大，這同時意味著我們需要更高超的筑路技術。”徐鳴說，要想讓路上跑更多車，修建高架橋，讓橋上、橋下同時通車是一個不錯的解決方案。因此，為實現10Gbps通信速率目標，銀河航天也修建了“高架橋”，即采用頻段雙極化技術實現通信速率翻倍。
此外，為提高系統靈活性，銀河首發星還在用戶發射段采用多端口放大器（MPA）技術，可以實現多個波束間容量的動態分配。這也是我國首個寬帶Ka頻段MPA在軌應用，并且所有元器件均實現了國產化。
寬帶衛星通信需求亟需滿足
如今，一個屬于商業航天的時代正在悄然到來。
目前，全球仍有約80%的區域（包括海洋和偏遠、欠發達地區等）近50%的人口無法上網。一方面，這些地區往往基礎設施薄弱，大規模建設地面網絡系統投入巨大，投入產出比嚴重失衡，衛星通信將為這些區域和人口的網絡覆蓋提供一種低成本解決方案；另一方面，海域、空域與地面網絡連接的難度很大，天基互聯網是已知的唯一解決方案。一個很有代表性的數據是，截至2018年底，我國有近4000架民航客機，不過由于我國機載通信業務仍處于起步階段，其中約90%無法實現后艙網絡覆蓋。
巨大的互聯網鴻溝對寬帶衛星通信提出了更高要求。有預測顯示，中國5G產業規模將于2025年超過3萬億元，2030年將超過6萬億元，預計可帶動10萬億元規模的相關產業收入。這意味著，未來5G衛星將作為一種有效解決方案，與地面5G網絡形成互補，打造天地融合的5G網絡。
值得注意的是，由于衛星通信服務區域廣，且不受地球表面地理環境影響，以低軌寬帶衛星星座為代表的衛星互聯網不僅將成為5G乃至6G時代實現全球衛星通信網絡覆蓋的重要解決方案，還有望成為航天、通信、互聯網產業融合發展的重要趨勢和戰略制高點，為國家及地方經濟發展提供新動能。
專家表示，隨著衛星通信技術的發展，近年來各國紛紛將衛星互聯網建設提升為國家戰略，并吸引了一批航天及互聯網巨頭涌入。以美國為例，SpaceX、亞馬遜等公司紛紛布局。SpaceX率先布局巨型星座，并已成功發射420顆衛星，標志著美國在該領域進入實質性建設階段。在當前的國際環境下，衛星互聯網建設必須提速。
商業航天迎來巨大產業機遇
如今，銀河航天的創新步伐正在不斷加快。
“中國的航天創業公司其實都很弱小。”徐鳴說，只有突破硬核科技，在技術上做到“靠譜”，才能解決阻礙公司發展的根本性問題。“正因為此，我們在疫情期間依舊堅持研發，在很多關鍵技術上取得了進展。”
徐鳴表示，下一步公司將通過載荷數字化，將摩爾定律引入通信衛星領域，實現創新加速，提升“星上算力”，全面加快衛星技術迭代，并通過通信衛星系統應用層面創新，盡快推動衛星網絡與地面5G網絡“無縫融合”。
徐鳴認為，隨著我國科技水平整體進步和政策、市場逐步開放，很多領域均出現了巨大的商業機會。“從某種程度上來說，航天可能是未來大規模工業體系的代表。”
首發星是這家公司邁出的第一步，徐鳴對未來充滿信心。
“這是一個屬于商業航天的時代。在市場方面，中國航天工業產值高達3000億元；在制造方面，中國擁有全球領先的制造能力。以衛星生產為例，未來在衛星批量生產中，中國高素質的技術工人以及全球領先的制造能力將顯現出明顯優勢。”徐鳴說。
此外，中國航天產業鏈快速發展也為商業航天提供了有力支撐。“在首發星研發、生產過程中，不少元器件均創新使用了工業級或汽車級產品，可在實現相同功能的前提下大幅降低成本。”徐鳴表示，“未來銀河航天將與國內相關企業共同探索低成本衛星部組件設計及量產新模式，推動整個生態鏈逐步完善。”
“衛星互聯網被納入‘新基建’無疑將進一步加速整個產業鏈上下游的發展，對于助力5G網絡建設、培育數字太空經濟具有重要意義。民營商業航天企業要發揮自身優勢，助力我國衛星互聯網建設。可以預見的是，隨著我國航天產業政策進一步開放，商業航天有望迎來新一輪加速發展。”徐鳴說。（經濟日報·中國經濟網記者 王軼辰）
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