近日，第九屆中國（國際）商業航天高峰論壇期間，中國航天科工集團空間工程總體部在武漢國家航天產業基地衛星產業園召開發布會，宣布正式啟動超低軌通遙一體星座建設，首發星計劃2023年12月發射。
用戶看得更清、看得更快、看得更懂
“國家高度重視太空基礎設施建設，通信、導航、遙感融合是未來的前沿發展方向。”空間工程總體部超低軌通遙一體星座總設計師張楠接受湖北日報全媒記者專訪時表示。
據中國航天局數據，我國現有超200顆遙感衛星在軌。面對更高分辨率、更短重訪周期和信息即時直達用戶等需求，空間工程總體部充分發揮自身在小衛星、低軌通信、智能制造等方面的綜合優勢，提出并啟動超低軌通遙一體星座建設項目。
超低軌道通常指150km—300km高度的軌道，相較傳統軌道具有“距地高度低、空間輻照低、碎片數量低、大氣密度高”特點。
“超低軌道動力學環境復雜，需要抵消衛星軌道高度由于更高的大氣阻力而快速衰減的影響。”張楠認為，盡管超低軌道長期運行需要面對諸多技術挑戰，但其也蘊含超高價值，包括因軌道高度下降，使其對地“遙感”變為“近端”，具備有效載荷成本低、通信時延小、用戶終端小型化等優勢。
張楠介紹，超低軌通遙一體星座旨在打造“感、傳、算”一體的超低軌星座及其應用系統，在實現分米級精準“感”知、分鐘級實時“傳”輸的同時，通過先進星載智能處理、星端直連、星間通信實現空間信息直達用戶終端，在滿足搶險救災、應急調度等重大行動對關鍵信息迫切需求的同時，建立面向衛星直連大眾用戶的數字經濟新業態。
“星座建成后，空間分辨率將達到0.5米，而且省去地面集中處理數據環節，用戶將看得更清、看得更快、看得更懂。”張楠說。
2030年完成300顆星在軌組網運行
“超低軌星座可實現同等分辨率下光學載荷重量、成本降低50%，SAR載荷重量、成本降低40%。目前美國、日本、歐洲等均已啟動相關商業或科學探空活動。”張楠說。
根據空間工程總體部發布的建設計劃，超低軌通遙一體星座將按照總體規劃、分步實施、逐步完善的原則分三階段實施，同時聚焦創新性突出、具有科學研究或實際應用價值，面向社會征集搭載載荷，目前已與國家林草局、國家災研院等多家用戶開展深度交流，達成初步合作意向。
在技術與業務驗證階段，計劃2023年完成超低軌通遙一體星座首發星發射，2024年完成9星業務驗證星簇發射，同時完成衛星數據公共服務平臺建設，構建即時ToC遙感業務應用示范系統，提供1天級服務響應能力和信息直達用戶大眾；在規模組網階段，計劃2030年完成300顆星在軌組網運行，形成全球15分鐘響應能力；在融合發展階段，完成業務系統全面建設，達到全球范圍10分鐘以內的即時業務響應和服務能力，助推空間經濟發展，為全面建設航天強國提供重要支撐。
“衛星要順利完成大規模組網，主要依托我們的智能衛星生產線，現在這條生產線具有年產200余顆衛星的能力，是我們星座構建的巨大產能支撐。”張楠說。
2021年5月，在武漢國家航天產業基地，我國首條小衛星智能生產線完成建設并實現第一顆衛星下線。該產線全程數據驅動，實現生產過程人員生產效率提升三倍以上，單星生產周期縮短80%以上，既可以實現單顆衛星定制研制生產，也能滿足規模化生產的需求。
據悉，目前超低軌通遙一體星座首發星已完成正樣產品設計與投產，將搭載光學遙感相機、星載智能處理設備、原子氧探測器等有效載荷，計劃12月發射。
讓衛星方可以像逛超市一樣選擇火箭
作為我國現役發射次數最多的固體運載火箭，“湖北造”快舟一號甲是此次論壇上的“明星”產品。
中國航天科工科技委副主任張兆勇介紹，航天科工集團持續推進快舟固體運載火箭系列化發展，快舟一號甲運載火箭實現常態化發射，已圓滿完成18次發射任務，成功將34顆衛星送入預定軌道。快舟十一號運載火箭于2022年發射成功，火箭運載能力進一步提升。
航天科工火箭技術有限公司總體專業副總設計師范威介紹，國內具備較成熟的固體火箭技術經驗，其研發周期短、技術風險小、發射場保障要求低，可滿足當前絕大部分微小衛星發射需求，從商業角度也更能滿足初創公司發展需求。
“隨著液體可重復使用火箭的出現，固體火箭逐漸面臨發射成本和發射頻次上的挑戰，市場地位和市場份額將受到嚴重影響。”范威認為，未來固體運載火箭發展理念應結合固體火箭優勢，瞄準對時效性和定制化要求較高的微小型衛星細分發射市場，同時通過大規模批量生產不斷降低發射成本。
“高頻次密集發射的前提，是火箭具備‘去任務化’‘一鍵測發’功能以及標準化星箭接口。”范威建議，未來商業發射任務履約模式，可朝著“火箭超市”的模式不斷演變，“提前大規模生產火箭、貯存火箭，讓衛星方可以像逛超市一樣選擇火箭。”
瞄準微小衛星快速發射和補網需求，快舟一號甲火箭憑借車載機動發射方式，創下同一型號運載火箭在同一發射場6小時內連續成功發射的紀錄，是國內唯一一款已在酒泉、太原、西昌三大發射場均成功執行過發射的固體運載火箭。今年下半年，快舟一號甲火箭將完成7次到8次發射任務。
論壇召開期間，火箭公司對外宣布快舟十一號運載火箭2023—2024年底運載能力余量，邀請客戶“訂艙”。據了解，快舟十一號火箭運載系數達到國際領先水平，可更好匹配中短期微小衛星快速發射和組網需求。
