空間互聯(lián)網(wǎng)將改變世界航天工業(yè)模式 王建宇院士：航天工業(yè)將不再神秘

　　“航天是中國(guó)人的驕傲之一。1970年發(fā)射東方紅號(hào)之后，中國(guó)發(fā)射的航天器數(shù)量位居世界第二，是名副其實(shí)的航天大國(guó)，我們現(xiàn)在要做的是思考何時(shí)變成真正的航天強(qiáng)國(guó)。”中國(guó)著名光電技術(shù)專家、中國(guó)科學(xué)院院士、全球首顆量子通信衛(wèi)量“墨子號(hào)”衛(wèi)星總指揮、清華五道口科學(xué)企業(yè)家課程師資王建宇院士近日接受了網(wǎng)易科技專訪，暢談空間互聯(lián)網(wǎng)以及商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。

　　王建宇院士在專訪中提及了空間互聯(lián)網(wǎng)的前世今生、馬斯克的星鏈計(jì)劃以及中美在航天方面的差距。在王建宇院士看來(lái)，空間互聯(lián)網(wǎng)作為一種創(chuàng)新的技術(shù)，若干年有可能成為互聯(lián)網(wǎng)的半壁江山。與此同時(shí)，他還指出了星鏈計(jì)劃對(duì)國(guó)家安全的影響，指出我國(guó)必須要有應(yīng)對(duì)星鏈計(jì)劃的“殺手锏”。

　　王建宇院士曾提出，空間互聯(lián)網(wǎng)是商業(yè)航天的重要切入點(diǎn)，那么空間互聯(lián)網(wǎng)是如何興起的?我國(guó)的火箭技術(shù)有希望與SpaceX對(duì)標(biāo)嗎?空間互聯(lián)網(wǎng)具體是如何推動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展的?王建宇院士向網(wǎng)易科技揭開了答案。

　　王建宇院士：空間互聯(lián)網(wǎng)和商業(yè)航天(來(lái)源：網(wǎng)易科技)

　　“星鏈計(jì)劃”或?qū)⑽＜皣?guó)家安全

　　2020年，馬斯克的SpaceX提出了宏大的星鏈計(jì)劃，準(zhǔn)備在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星組成的“星鏈”網(wǎng)絡(luò)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道，并從2020年開始工作。馬斯克希望這近1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星能夠承載所有互聯(lián)網(wǎng)流量的一半，以后可能擴(kuò)展到42,000顆，SpaceX則從收取相關(guān)的服務(wù)費(fèi)中獲利。

　　這一舉動(dòng)，讓眾多發(fā)展商業(yè)航天的國(guó)家“措手不及”。雖然2022年我國(guó)航天發(fā)射次數(shù)高達(dá)56次，但是入軌衛(wèi)星數(shù)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及美國(guó)。對(duì)此，王建宇院士指出SpaceX星鏈網(wǎng)絡(luò)不容小覷：“2021年SpaceX一次性把143顆衛(wèi)星帶到了太空，如“仙女散花”一般，雖然這些衛(wèi)星較小，但是SpaceX真正要做的互聯(lián)網(wǎng)星鏈計(jì)劃是一次性發(fā)射60多顆衛(wèi)星。這樣一來(lái)，其做法是有可能逐步實(shí)現(xiàn)的。”

　　那么“星鏈計(jì)劃”是否會(huì)危及國(guó)家安全?答案是肯定的。王建宇院士強(qiáng)調(diào)，我國(guó)正在積極應(yīng)對(duì)，2021年4月28日，新組建的中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司成立，落戶雄安新區(qū)。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)的成立，真正的目標(biāo)是針對(duì)空間互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，應(yīng)對(duì)馬斯克的“星鏈計(jì)劃”，完成部署之后，我國(guó)在空間互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也會(huì)具有自主的核心技術(shù)和應(yīng)有的份額，打造自己的“殺手锏”。

　　值得一提的是，馬斯克的“星鏈計(jì)劃”或許會(huì)把原來(lái)浪漫的星空毀于一旦。“據(jù)歐洲航天局的統(tǒng)計(jì)，人類自有衛(wèi)星以來(lái)，到現(xiàn)在為止發(fā)射了大約5500顆衛(wèi)星，而一個(gè)星鏈計(jì)劃就要發(fā)射4萬(wàn)多顆衛(wèi)星，將近是之前的7倍。與此同時(shí)它也是一把雙刃劍，衛(wèi)星失效后在天上相當(dāng)于空間垃圾，對(duì)其他衛(wèi)星也有很大影響。”王建宇院士向網(wǎng)易科技表示。

　　更令人震撼的是，“星鏈計(jì)劃”竟可以“參與”戰(zhàn)爭(zhēng)。王建宇院士提到，烏克蘭是星鏈的第一批用戶之一，其在戰(zhàn)爭(zhēng)開始后馬上配備了特殊的終端，開通了通道。“星鏈”系統(tǒng)在戰(zhàn)場(chǎng)上主要有以下兩方面的用途：一是可為烏克蘭政府、國(guó)防和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施部門提供連接互聯(lián)網(wǎng)的冗余網(wǎng)絡(luò)支持。在地面互聯(lián)網(wǎng)中斷的情況下，烏克蘭政府和平民都可連接到“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)，滿足其基本通信需求。二是可為無(wú)人機(jī)攻擊提供目標(biāo)指示。烏方無(wú)人機(jī)的“空中偵察”一直被用于打擊俄羅斯坦克部隊(duì)。烏克蘭在互聯(lián)網(wǎng)和電力中斷的情況下，或是在野外或者網(wǎng)絡(luò)連接條件較差的城區(qū)，無(wú)人機(jī)通過(guò)使用“星鏈”衛(wèi)星保持通信鏈路并提供情報(bào)，可定向投放反坦克炸彈，進(jìn)行攻擊或者實(shí)施目標(biāo)引導(dǎo)。而與此同時(shí)，俄羅斯仍在使用傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式。

　　未來(lái)，“星鏈”可以作為“太空武器”，攻擊敵對(duì)國(guó)家的衛(wèi)星，甚至是空間站。每一顆“星鏈”衛(wèi)星，都運(yùn)用了一種技術(shù)，名為“衛(wèi)星自動(dòng)脫離軌道技術(shù)”，這技術(shù)的主要用途就是讓“星鏈”衛(wèi)星可以主動(dòng)脫離原定軌道，改變方向，撞向其“設(shè)定的目標(biāo)”。

　　“我國(guó)的空間站就曾受到威脅，2021年5月有一顆衛(wèi)星脫離軌道，從540公里降到388公里，我們空間站改變了軌道才閃了過(guò)去，雖然在太空里一定撞上的概率并不高，但風(fēng)險(xiǎn)非常大。”在王建宇院士看來(lái)，星鏈計(jì)劃不單單是商業(yè)航天的一部分，也會(huì)危及國(guó)家安全，所以相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新必須被重視。

　　空間互聯(lián)網(wǎng)正成為商業(yè)航天發(fā)展新引擎

　　目前，商業(yè)航天目前處于快速發(fā)展的窗口期，以商業(yè)運(yùn)載火箭、低軌互聯(lián)網(wǎng)星座、亞軌道旅游、商業(yè)遙感等為代表的商業(yè)航天各領(lǐng)域得到迅速推進(jìn)，航天產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，航天規(guī)模化生產(chǎn)和大眾消費(fèi)成為可能，發(fā)展商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)、提升航天技術(shù)水平，對(duì)支撐航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)具有重要意義。

　　而空間互聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)是國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的的重點(diǎn)方向。我國(guó)尚處于空間互聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)構(gòu)建的籌備階段，起步較晚，面臨空間資源地位落后、自主標(biāo)準(zhǔn)受制、技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱、傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域受限、網(wǎng)絡(luò)安全不可控等諸多風(fēng)險(xiǎn)因素，距離支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)存在明顯差距。

　　王建宇院士還向網(wǎng)易科技道出了我國(guó)與美國(guó)存在差距的原因：‘’航天產(chǎn)業(yè)基本都由國(guó)家投入，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年投入最多，中國(guó)穩(wěn)居第二。其中美國(guó)的投入目前占世界總份額的58%，21世紀(jì)早期甚至高達(dá)75%。但當(dāng)航天產(chǎn)業(yè)擁有商業(yè)模式以后，會(huì)逐步由國(guó)家投入轉(zhuǎn)向市場(chǎng)投入，也可能二者合作，這種趨勢(shì)已經(jīng)逐步顯現(xiàn)。”

　　與此同時(shí)，王建宇院士也為我國(guó)如何生產(chǎn)衛(wèi)星建言獻(xiàn)策。在他看來(lái)，衛(wèi)星屬于高技術(shù)的工藝品，其中每個(gè)部件都由科學(xué)家一精心打磨研制，而不是依靠工業(yè)生產(chǎn)，所以成本昂貴。“像造汽車一樣造衛(wèi)星”或許還為時(shí)過(guò)早，但“像造飛機(jī)一樣造衛(wèi)星”是完全有可能的。去年開始，中國(guó)已經(jīng)在不同的地區(qū)著手建造衛(wèi)星工廠，很多民營(yíng)企業(yè)也加入了此行列。王建宇院士認(rèn)為，未來(lái)可以創(chuàng)新制造模式，精簡(jiǎn)隊(duì)伍。引入大規(guī)模生產(chǎn)模式，利用工業(yè)級(jí)器件，大幅度降低成本。“我想不久的將來(lái)，在中國(guó)，特別是中國(guó)長(zhǎng)三角的衛(wèi)星公司，他們一旦進(jìn)入衛(wèi)星市場(chǎng)，或許能夠造出全世界造價(jià)最低的衛(wèi)星。”王建宇院士自信滿滿地說(shuō)道。

　　隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展和航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，空間互聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)支撐和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展的作用顯著。放眼未來(lái)，王建宇院士認(rèn)為空間互聯(lián)網(wǎng)作為一種創(chuàng)新技術(shù)，就像當(dāng)年手機(jī)沖擊固話市場(chǎng)一樣，在若干年之后空間互聯(lián)網(wǎng)可能成為互聯(lián)網(wǎng)的半壁江山，讓“不可能”變成“可能”。