11月24日4時30分,嫦娥五號探測器發射成功。開啟我國首次地外天體採樣返回之旅
這是中國航天領域迄今最複雜難度最大的任務之一。經過60多年的沉澱,中國的航天產業終於也在慢慢抬頭,迎來仰望星空的歲月。從2007年嫦娥一號開啟中國歷史上首次月球探測工程到2010年嫦娥二號全球首次成功捕捉到小行星圖塔蒂斯照片,到2013年嫦娥3號成功在月球正面登陸,到2019年嫦娥四號實現人類探測器第1次登陸月球背面,中國的探月嫦娥計劃不知不覺已經進行了16年時間。儘管最初的很多年裡面,我們一直在默默的補短板,但是近年來中國連續突破月球正著陸探測,近第二宇宙速度月地返回,月球背面登錄探測等等一系列世界級月球探測工程難題,慢慢走上一條跟美蘇完全不同的孔天發展道路,也逐漸邁過了發展函數的拐點,可以說中國的航天產業正在經歷一場從中央重視到民間投資兩股力量的上下聯動。在中央頂層設計方面,從2014年開始,中國就相繼出臺了《國務院關於創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》,《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》,《關於加快推進「一帶一路」空間信息走廊建設與應用的指導意見》,《關於促進商業運載火箭規範有序發展的通知》,等多項鼓勵行業發展的政策,而在民間投資層面,2015年到2019年我國的商業航天市場規模逐年攀升。從2007年開始每年的增速都在22%以上。在短短的5年時間市場規模是從3760億發展到了8360億,而摩根史坦利更加預測未來20年全球的太空經濟將會增長到1萬億美金以上,如果不出意外未來10年整個中國的航天產業會投入一段世上最好的黃金年代?
那問題就來了,為什麼我們要上月球,為什麼我們要放衛星,為什麼你說中國年輕人現在還在煩惱錢不夠花,還有這麼多的欠發達地區,還有6億人每個月收入才到1000元人民幣。我們卻還要投入巨資去發展航天產業呢?
知乎的科普作家綿恬純粹的悲憫,曾經深入的回答過這個問題,他舉例說,當年NASA為了獲得更清晰的月球照片讓噴氣推進實驗室開發了一種名為數字影像處理的技術,而這項技術後來就成為了核磁共振和CT的技術基礎,在星際穿越裡面主角Cooper跟學校的對話裡面也提到了這件事情。還有很多其他的,比如記憶海綿,最早就是太空人進行太空旅行而設計的保護墊嬰兒的尿不溼,最初是為了解決太空人在太空中無法如廁的問題而開發的。還有方便麵的脫水蔬菜包源自航天員食品中的真空脫水技術。
如果再進一步,我發現空天產業對世界的影響遠不止於此,其實美國NASA在上個世紀60年代高速發展和阿波羅登月計劃的成功是對全世界科技愛好者的一次靈魂洗禮,沒有NASA和阿波羅計劃,計算機革命可能會延後10年到20年才會發生,引領了全球科技大半個世紀的美國矽谷也可能不會出現。從比爾蓋茨到賈伯斯,從貝佐斯馬斯克一整代的科技精英其實都是在NASA的啟蒙下才得以湧現。如果從這個角度。沒有冷戰導致的美國航天產業大爆發就沒有美國高科技產業的今天。而中國的航天產業發展在未來同樣會產生大量的科技成果溢出。比如說太空生命科學試驗的開展就可能對我們在生物育種和新藥研發這兩個萬億規模的市場他的研發創新實力產生革命性的影響,再比如說太空量子通信同樣對中國鞏固這個領域的領先地位有著巨大作用。比如說中國之前發射的全球第1顆量子通信衛星「墨子號」,其實就已經取得了一系列世界級的技術突破。相信中國未來15年裡對航天產業的持續加碼會對整個中國的科技產業都產生不小的助力,其實優質空間資源她本身就是非常稀缺的戰略資源。其他國家先佔領了,中國就佔不了,這是一個典型的先發優勢明顯的領域,空間資源競賽中國是不能輸在起跑線上,從幾年前開始,新的一輪全球空間資源競賽就已經開始了,雖然爭奪月亮和火星上的空間資源上還為時尚早。但是,有一個戰場卻已經悄悄開啟,他就是低軌道衛星通訊競賽。低軌道的意思就是軌道高度在500~2000公裡的離地面最近的衛星軌道,對應的中軌道,它的高度在1萬到2萬公裡,還有一個高軌道,又稱靜止衛星,高度在35786公裡及以上。這三種軌道裡面只有低軌道具有高穩定性、低時延、不依賴地面設施、輕量化終端這四大有點,也就是說低軌道的商業應用前景是最大,比如說地軌道衛星能應用在車聯網、天基物聯網、不發達地區的衛星網際網路還有面向未來的航天等等,而其中最關鍵的領域是通信領域,一方面它能補足現在5G的覆蓋短板,另一方面它還可能成為未來6G通訊競賽的新賽點。現在地球上其實還有很多地方無法聯網的,比如說在飛機上、海洋上、荒漠戈壁上等等這些地方的通訊都是可以通過通訊衛星來低成本解決的,如果說5G解決的是大帶寬低時延和廣連接的三大問題,那麼未來6g產業的一大進步應該就是強覆蓋了。而在高穩定和低時延的前提下能夠大幅提升覆蓋能力恰恰就是低軌道衛星的殺手鐧,你就想想吧,經過了多年的積累,在5G競賽上,中國第1次有能力掌握一定的主導權,這還沒有開始享受革命成果呢,就發現未來的6G競賽的結局已經被提前鎖定,辛辛苦苦取得的優勢,未來還得全部返回去,誰受得了?所以低軌道競賽中國是必然要重點發力,而且之所以說是競賽,是因為衛星軌道的頻率資源是十分有限的,它是一個0和博弈,目前美國的starlink和年初剛剛宣布破產,正在全球尋找併購金主的歐洲的oneweb兩家公司其實都計劃在2021年開始提供全球的服務,他們後面還排著隊呢,還有亞馬遜的kuiper,Facebook的雅典娜,加拿大的telesat和克卜勒等一眾歐美公司在布局這個重要的賽道。這其中發展最領先的starlink目前已經超過900顆衛星。走出了小規模應用的第一步。他的先發優勢正在變得越來越明顯所以留給中國公司的時間並不多。我們的商業航天企業在過去,的幾年也在積極的進入這個市場比如有專著微小衛星星座解決方案的天儀研究院,還有,比如在2022年前計劃部署72顆物聯網衛星的九天微星,還有在年初就開始運營在軌網際網路衛星的銀河航天公司。中國的首個低軌道衛星物聯網星座「天啟星座也計劃於2021年年底前部署完成。不過客觀來說目前中國的低軌道衛星的建設速度還是比美國要緩慢的多,所以在這次的十四五規劃的文件裡面在第7條我們就把空天科技作為8個重點科研攻關的方向之一,而在這12條又把航空航天納入了九大戰略新興產業。不管科研還是產業?航空航天都在成為中國未來發展的關鍵所在,希望未來的5年中國的低軌道衛星產業全面加速