【文匯報】“千帆星座”首批18顆衛星發射入軌
?【文匯報】“千帆星座”首批18顆衛星發射入軌
文章來源：微小衛星創新研究院 | 發布時間：2024-08-07 | 【打印】 【關閉】
作者：許琦敏
來源：文匯報
千帆極軌01組衛星發射現場（圖片來源：央視客戶端）
北京時間2024年8月6日14時42分，我國在太原衛星發射中心使用長征六號改運載火箭，成功將千帆極軌01組衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。
這是由上海微小衛星工程中心研制的“千帆星座”首批18顆衛星。它們的順利奔赴太空，開啟了中國商業衛星互聯網的太空組網之路。
對標馬斯克的“星鏈”，“千帆星座”計劃到2030年底發射1.5萬顆星，組成覆蓋全球的太空網絡，提供手機直連等多業務融合服務。屆時，無論身處深山荒漠、遠洋高空，只要有一部手機，就能隨時上網，不用擔心與世界“斷聯”。
一期發射1296顆、6年完成1.5萬顆衛星組網，如此龐大的衛星量產規模給傳統衛星生產方式帶來巨大挑戰。為此，臨港掀起了一場顛覆式造“星”創新。
重塑供應鏈，從“單星”跨向“群星”
“要想富，先修路”，這個道理在太空也適用。近年來，隨著遙感觀測、科學研究、導航服務等衛星應用勃然興起，“天地一體化”的通訊需求變得越來越迫切——在太空中修筑一條“信息高速公路”，組建衛星互聯網勢在必行。
2021年，在第四屆進博會期間，長三角G60科創走廊發布了G60星鏈計劃，又稱“千帆星座”。這是一個包括三代衛星系統的全頻段、多層多軌道星座設計，今年將完成108顆衛星發射，2025年底實現648顆衛星提供區域網絡覆蓋，2027年底提供全球網絡覆蓋。
據悉，“千帆星座”單顆衛星在軌壽命可達7年，并能夠在軌自主健康管理、故障處置，即一邊在太空工作，一邊自我“體檢”和“治病”。直至無法工作，衛星還會自主推離軌道，待下一批衛星來補全星座。
2022年10月底，上海微小衛星工程中心通過競標，承擔第一代“千帆星座”324顆衛星的研制任務。朱曉鋮是“千帆星座”型號的副總指揮，接到任務書的那一刻，他感覺一個劃時代的顛覆即將來臨——“過去是單星時代，而我們將走向群星時代”。
傳統通訊衛星重量在1噸左右，研制周期以年計、投資以億計，而“千帆”的衛星單顆重量不到0.3噸，未來要實現“一箭36星”的發射。“我們不能再像生產奢侈品那樣‘雕琢’一顆衛星，這樣的需求非批量化生產不可能滿足。”
“這一次，我們實現的跨越，好比電腦從臺式機向筆記本演進。”朱曉鋮解釋，臺式機的硬件怎么也不可能塞進筆記本的空間里，為此衛星團隊對幾乎所有元部件都進行了創新性的集成設計與改造，重新塑造供應鏈。
朱曉鋮帶著團隊，一家家跑供應商：要做到成本更低、性能更可靠、批量大的“既要又要還要”，唯有依靠技術創新。在一批愿意創新的合作伙伴的幫助下，他們共同開拓起這片商業航天的新市場。
例如，“千帆”衛星所用的電推進系統，過去國內一直沒能實現量產應用，主要因為所使用的氙氣價格極其昂貴。通過全球調研，衛星團隊找到前沿的科研團隊，共同技術攻關，在將成本降到了原來的10%-20%。
與此同時，他們還用工業級器件替代部分宇航級器件，通過軟硬件補強性能，在降成本的同時，確保性能達標。“千帆星座”總設計師曹彩霞介紹，他們從頂層設計開始就采用全數字化方式，通過全數字仿真、“小步快跑”式的設計迭代，確定衛星狀態，并使生產過程完全受控，確保質量可靠。
打造“脈動產線”，像造汽車一樣造衛星
僅僅一年半，18顆“千帆”衛星就從上海微小衛星工程中心位于臨港的衛星大樓中順利下線。實際上，真正整星級別的生產周期只有兩個月，未來還將縮短到一個月。
“我們用了一年多時間，除了整合供應鏈，還對生產流程進行了脫胎換骨的改造。”曹彩霞說，如今，在一棟樓里，就可完成“千帆”衛星的設計、安裝、測試、總裝，實現快速生產、迭代和響應。
過去研制衛星，所有流程“圍著衛星轉”，即衛星不動，一道道工序來為衛星服務。未來要在一個月內造18顆衛星，就得讓衛星動起來，進入流水線生產模式，團隊稱之為“脈動產線”。
走進衛星大樓，已有了進入流水線工廠的即視感：大量元部件先被安裝成組件模塊，再集成為系統，最后進入一樓的總裝車間，當一個衛星空殼從頭到尾“走”出車間，也就完成了所有的裝配和測試——衛星就好像流水線的汽車一樣，不間斷地輸出。
“這在過去是不可想象的，像造汽車一樣造衛星。”曹彩霞說，為縮短生產周期，他們將很多耗時的工序都在大樓里集中完成，例如太陽能帆板的貼片等工藝生產周期較長，他們在自行設計生產后，將生產周期至少壓縮了一半。
在朱曉鋮看來，“脈動產線”的成功，背后是團隊建設的創新。工程中心從不同方向的研制團隊中抽調骨干，組成了一支全新的攻關團隊。打破固有思維模式，圍繞“千帆”衛星，他們有了更多迸發創新火花的空間。
以衛星上最常用的蜂窩板為例，攻關團隊就發現這種板在“千帆”衛星上效率不高、散熱也不好，于是經過頭腦風暴，想出了一體化鋁合金鑄造的新方法，使衛星結構的性能有了新的提升。
作為新一代全球化信息基礎設施，衛星互聯網以低成本、廣覆蓋的特點，與地面網絡形成優勢互補。朱曉鋮提到，地面互聯網無法完全支撐低空經濟的發展，而衛星互聯網的建設將為這些全新領域帶來發展契機，為智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧農業、智慧醫療等提供高效的網絡支撐和數據解決方案，提升城市管理和社會服務的水平。
“千帆星座”這步上海商業航天戰略先手棋，也將為上海乃至全國新質生產力發展開拓新的空間。
