“千帆”来了！万颗卫星造“星座”，为何要把“基站”建到太空？

无论是在沙漠、海洋，还是山区、高空，地球表面实现宽带互联网全覆盖、无盲区，走到哪里都能顺畅上网，你期待吗？

这样的图景并不遥远。

10月15日，我国低轨卫星互联网星座“千帆星座”第二批组网卫星，以一箭18星方式成功发射。加上此前发射的成果，截至目前，在轨卫星数量已达36颗。

*“千帆星座”是面向普通大众通信需求建设的低轨宽带卫星互联网星座。*今年是千帆星座大规模组网的第一年，目标是发射108颗卫星，预计到2030年底，将完成超1.5万颗卫星的组网。

“千帆”已启，很多人对它却并不了解。

什么是低轨卫星互联网，它将如何改变我们的生活？

“千帆”组网为何需要发射上万颗卫星，这对卫星制造和火箭发射提出了哪些要求，将如何影响我国商业航天产业的发展？

把“基站”建到太空

实现偏远区域互联网覆盖

“千帆星座”是我国规划的低轨宽带卫星互联网星座。

*卫星互联网，是指通过发射一定数量的卫星，形成规模组网辐射全球，实现向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务。*通俗地说，就是把基站建到太空中，让卫星成为移动的基站。

低轨卫星互联网是地面通信网络的补充和增强。

打开地图，我们会发现，城市只是一个个散点，大面积都是野外，在野外都建上基站，建设、维护成本过高，短期内无法实现。据了解，目前传统的陆地移动通信服务仅覆盖了不足6%的地表面积，全球仍有数十亿人无法享受便捷的互联网服务。

*低轨卫星星座则可以全球覆盖，实现对偏远区域、海洋等的网络补充，尤其是在应急通信、公共安全、海洋科考等特定场景优势突出。*比如，当自然灾害发生、地面基站被毁时，卫星互联网可以保障网络畅通。

值得注意的是，卫星互联网不仅可以解决人与人之间互联互通的需求，同时也是实现万物互联、打造新一代物联网的基础。据介绍，千帆星座建设完成后，将为交通运输、新能源、智慧城市、智慧农业、应急救灾、低空经济等领域赋能。

近年来，我国高度重视卫星互联网产业发展，国家层面政策频出。2020年4月，国家发改委将卫星互联网纳入“新基建”范畴。2021年4月，中国卫星网络集团有限公司成立，负责统筹规划我国卫星互联网发展。2024年初，工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出前瞻布局6G、卫星互联网、手机直连卫星等关键技术研究，构建高速泛在、集成互联、智能绿色、安全高效的新型数字基础设施。

频轨资源先到先得

卫星组网时间紧、任务重

千帆星座官方发布的部署计划，主要分为三期。一期部署648颗卫星，提供区域网络覆盖；二期部署1296颗卫星，实现全球网络覆盖；三期规划由超过1.5万颗卫星提供多元业务融合服务。

所需卫星数量如此庞大，是因为低轨卫星运行速度相对地面运行速度高，需要大量卫星组成星座来进行连续覆盖。

专家表示，目前，在近地轨道上，空间资源非常有限，可以理解为先到先得。

其中，仅SpaceX的“星链计划”，就计划在2027年前将4.2万颗卫星送入低轨。目前，在轨的“星链”卫星达6000多颗。

△截至2024年8月初，在轨“星链”卫星态势情况。

*除了空间轨道资源，还有一个不可再生的重要资源，就是无线电频率资源。*按照国际电信联盟的规定，频率归全人类所有，不属于任何一个组织或者个人，所有的卫星运营商想要在空间中使用某段频率，都需要向国际电信联盟提出申请。同样是本着“先到先得”的原则，谁先提出申请，谁就享有这段频率的优先使用权。

目前，全球对于低轨卫星的资源竞争非常激烈，美国、英国、加拿大、俄罗斯、德国、韩国等相继规划了宏大的低轨互联网卫星组网计划。美国SpaceX（太空探索技术公司）主导的星链（Starlink）、欧洲主导的一网（OneWeb）等星座已经投入运行。

据不完全统计，目前我国多家公司在国际电信联盟（ITU）申报的卫星总数已经超过5万颗，其中数量超过万颗的星座计划有三个。

但提交申请并不意味着一劳永逸，按照国际电信联盟规定，如果没有在规定时间内完成发射数量要求，则将被视为放弃轨道使用权。

具体来说，申请了频率和轨位以后，7年内必须发射第一颗星，9年内发射总数必须达到10%，12年内发射总数需要达到50%，14年内整个星座必须完成发射，可谓时间紧、任务重。

像造汽车一样造卫星

批量化生产提高产能

千帆星座一期中有324颗卫星的研制任务，由上海微小卫星工程中心承担。朱晓铖是“千帆星座”型号的副总指挥，他敏锐地意识到，“我们不能再像生产奢侈品那样‘雕琢’一颗卫星，只有批量化生产才可能满足。过去是单星时代，而我们将走向群星时代。”

据介绍，上海微小卫星工程中心在千帆星座卫星的设计环节，采用全数字化方式，在生产环节，对生产流程进行了脱胎换骨的改造。过去研制卫星，所有流程“围着卫星转”，即卫星不动，一道道工序来为卫星服务。而要实现批量化生产，就得让卫星动起来，进入流水线生产模式，像造汽车一样造卫星。

走进卫星大楼，已有了进入流水线工厂的感觉：大量元部件先被安装成组件模块，再集成为系统，最后进入总装车间，当一个卫星空壳从头到尾“走”出车间，也就完成了所有的装配和测试。据介绍，目前该生产线已具备年产300颗以上卫星的能力。

北京银河航天是我国另一家领先的卫星制造商，工程师林广荣介绍，以往由于没有需求，卫星的批量化生产并没有动力，如今，随着我国卫星大规模组网的实施，他们也进行了卫星批量化生产的布局。不同于之前具备多种功能、在轨寿命长的大型卫星，低成本、批量化是他们现在的研制方向。林广荣表示，产能提升起来并不难，按照规划，银河航天南通卫星智慧工厂的年产能预计可以达到300到500颗。

目前，我国已经部署了多个智慧卫星工厂，包括航天科技集团五院的天津基地，航天科工二院的武汉基地，银河航天南通卫星智慧工厂，垣信卫星投资的上海格思航天等。

攻关火箭可复用技术

提升发射能力

要送如此多卫星“上天”，对火箭发射能力提出了很高要求。

千帆星座前两批组网卫星，均以一箭18星的方式成功发射，这也证明我国平板式卫星堆叠“一箭多星”发射技术已经成熟。

这项技术将卫星设计成平板式构型，使多颗卫星可以像平板电脑一样一层层堆叠起来，从而大幅节约运载火箭的内部空间，支撑大批量卫星的高频发射。

要**进一步提升火箭发射能力、降低发射成本，发展可重复使用火箭是一条有效路径。

可重复使用火箭是相对于一次性使用火箭来说，它在完成预定发射任务后，可以全部或部分返回地球并安全着陆，经过检修维护与燃料加注可以再次执行发射任务。目前国际上最典型的可重复使用火箭就是美国SpaceX公司的猎鹰9号。

*目前我国国家队以及各商业航天企业都在攻克可重复使用火箭关键技术。*航天科技集团研制的重复使用运载火箭新技术验证箭和蓝箭航天研制的朱雀三号都已完成10公里级重复使用飞行试验，航天科工集团快舟火箭、星际荣耀的双曲线二号、中科宇航的力箭二号、星河动力的智神星一号以及天兵科技的天龙三号等可重复使用火箭都在按计划攻克各项关键技术。

强大的工业基础、完备的工业品类、丰富的工程师人才储备、加速释放的利好政策，都是我国发展可重复使用火箭的优势。就像朱雀三号火箭总指挥戴政所说的，“虽然SpaceX在前面跑，我们在后面追赶，但我们还看得到它，而且我们跑的速度比它快，差距会不断缩小。”

△2024年9月11日，我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭，在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。

千帆星座进入常态化、密集型的组网阶段，不仅意味着我国卫星互联网产业作为国家新型基础设施建设的重要组成部分，正迎来“黄金时代”，也意味着上游卫星、商业火箭制造以及相关设备、零部件企业真正拥有了“大客户”，商业航天产业链有望全程打通。

千帆竞发，奋楫者进。

记者/陶嘉树 撰稿/谢玉洁 

部分内容参考中国科学院微小卫星创新研究院、解放日报、中国航天报、人民邮电报、经济参考报等