国防科技走入“民用时代”丨发射一颗卫星十几亿,如何价值最大化?

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楼主 2020-04-07 00:56:17
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国防科技走入“民用时代”

发现规律没有?


互联网源自1969年的美国军方

后来为科研服务,如今走向全球


计算机由冯·诺依曼发明

最初应用于军事科研

如今扩展到社会各个领域


无人机最早由英国军事航空学会理事长

戴·亨德森指定研制

如今拓展出多种应用

……



今天影响和改变人们生活的许多日常科技,一开始都源自国防科技。它们在商用民用后迸发出了无穷威力。


我们聊一聊“根正苗红”的国防科技——航天科技,如今的商用民用情况。



“一颗卫星十几亿,传回的数据不能埋没,我们要去研究!”这是我国月球科学家法文哲展现的科研人员情怀:让国家科技投入价值最大化。现在,民营企业家们也有了类似的使命感。


“商业航天是最大方向。”中科创星副总经理段喆指出,航天“国家队”聚焦深空探测等特定领域,各项技术指标都非常高;民用商业航天可在“低轨”有所作为。


商业航空的产业链同样包括火箭、卫星、发动机等,应用方向有遥感、遥测、教育、太空旅游等。“每家企业都在探索各自的应用切入点。”段喆说。


如今,民营企业家正在将中国载人航天、嫦娥探月工程、北斗卫星导航系统等国家重资投入的航天科研项目技术引入商用民用,将国防科技的价值延伸到大众中去。


“我国航天科技每年约一万五千个军转民项目。”一位航天科技内部人士透露。


日前,北京、西安、深圳和太原等地兴建军民融合产业园、新成立军民融合产业联盟、蓬勃举办军民融合专题挑战赛,以及军工企业家和民营企业家在多个场合热切交流……军民融合国家战略背景下,一场国防科技民用的伟大实践正火热展开。


来认识三位航天科技商用民用的关键代表。


吉林一号

国内首颗商业卫星



这是我国第一家集卫星研发、生产、发射、运营到航天信息产品开发的全产业链运行的商业遥感卫星公司,是长光卫星技术有限公司。2015年10月,该公司自主研发的“吉林一号”组星成功发射,开创了我国商业卫星应用的先河。吉林一号视频卫星还是国际上首颗米级彩色视频成像卫星。


吉林一号拍摄到的图像


今年1月,吉林一号视频3星在中国酒泉卫星发射中心成功发射。该星是全国首颗和林业系统深度合作的卫星,该卫星各项数据都达到国内顶尖水平、国际先进水平。11月,吉林一号视频04、05、06星“一箭三星”发射升空,与此前发射的01、02、03星组网,可获取高空间分辨率对地观测动态视频,为国土资源监测、矿产资源开发等提供服务。


吉林一号卫星工程计划到2020年前发射60颗卫星。届时,吉林一号星座一周左右可以对中国全境普查一次,一个季度左右可以对全球热点地区普查一次。


九天微星

放飞低轨小卫星



九天微星CEO谢涛在航天“国家队”服务了十几年,全程参与过嫦娥探月等国家项目。2015年国家政策明确鼓励民营企业发展商业航天,有“国家队”背景的谢涛成立了九天微星,专注于发射低轨小卫星。


“商业航天是国家航天的重要组成部分。国家可以把主要精力放在大卫星上,把商业航天手段能实现的运营技术服务交给商业公司。”谢涛此前接受科技日报记者表示。



根据九天微星的“太空网络计划”,预期发射860颗卫星形成全球覆盖,届时将实现对重型机械、物流运输、无人设备、海陆空环境等产业的位置及状态信息的监控。该公司近年在拓展微小卫星的应用方向,除了航天与太空教育等,还将联手OFO发射娱乐共享卫星。



聚风发电

风能利用的“王者”



传统风车发电,对风能的利用率低得有点可怕,仅为1%。一家公司却使风能利用率飙升至98%。


同样有着航天背景的中航聚风发电股份有限公司,采用源自航天的风力卸载技术,做到了这一点。这种技术被用在发电上就换了个名字,叫聚风发电技术。



发电量是传统风电的27倍,发电时长是传统风电的3倍,成本却只有传统风电的三分之一。目前,聚风式风力发电项目已被列为“十三五”高新能源推广、节能减排的重点备选项目之一。


项目负责人算了一笔账,未来,总装机容量为1亿兆瓦的聚风式风力发电项目,预计年发电600-650亿千瓦时,由于可以替代或淘汰部分火力发电厂,每年能减少碳排放4710万吨,节省14亿元碳汇,惠及山东、河北、天津、北京等地。



航天新需求

太空边界的维护




一些特殊轨道的位置在“吃紧”,比如赤道。各国电视转播、导航、通信卫星云集在此,导致赤道空间越来越拥挤。


总装备部西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室主任、研究员李恒年也在前述“空间科技产业发展”高峰论坛上作了主题演讲,他提出的应对方案是:轨道服务、轨道维修、轨道清理和轨道机器人。“除了对接国家需求,民营科技的攻关也可以注意一下。”他提醒。


 轨道服务


种种原因可能导致卫星不能顺利入轨,可研发一种轨道转移器,它能随时在轨道上等待,在有需求时辅助卫星入轨。还有一种轨道服务,是对失效、失去燃料的卫星提供燃料补给。


轨道维修


轨道上的卫星某个部件暂时性失灵,如果没有必要的轨道维修技术,可能导致整个卫星控制系统彻底失效。美国就对哈勃望远镜维修了三次,通过航天飞机的先进机械臂系统的卫星抓捕能力,抓住哈勃望远镜并进行维修。



轨道清理


轨道上的碎片,主要是遗弃的卫星,其次是火箭残骸。碎片看似密密麻麻,但分布极广。从统计学的角度来说,没有几个碎片是相邻的。宇宙浩瀚无垠,没有一个强大的系统去支撑,连碎片的影子都抓不到。攻关的思路可以是,一个贪吃蛇不断的吃碎片,然后过渡到其他碎片上去。


 轨道机器人


轨道机器人是智能化发展的必然趋势,比较典型的是波士顿动力公司的机器人。


张宝红认为,太空采矿、太空旅游和可重复使用航天器都是未来商业航天发展的重点。他还表示,今后将加强国防科工局在整个国防科研生产基础设施方面的共享应用,让进入航天领域的民营企业可以利用现有的航天基础设施和实验设施为研发服务。


国防科技走入“民用时代”系列将陆续推出航空领域、航海领域、通信领域、交通领域和计算机领域的商用民用情况,敬请关注!





文中图片除注明外均来自网络


编辑:王小龙

审核:管晶晶

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