近年来,低地球轨道(LEO)卫星网络成为全球通信领域的重要发展方向,以其广覆盖、低延迟及高速传输优势吸引了众多国家和企业的投资。中国的低轨卫星计划同样雄心勃勃,涵盖大型商业运营和国家战略两大版块。然而,尽管规划宏大,中国的LEO卫星发展却因缺乏成熟且高效的可回收火箭技术而陷入了暂时的停滞。这种局面不仅暴露出国内航天发射产业链的技术短板,也对整个卫星互联网生态系统的构建提出了严峻挑战。作为新兴的卫星运营商,位于上海的元芯科技在今年多次发布发射服务招标,但因符合条件、技术先进且具备可回收能力的火箭数量匮乏,招标多次流标或推迟。元芯科技负责的千帆星座已经成功发射了90颗卫星,但自今年3月利用长征八号火箭发射18颗卫星后,尚无新批次升空。
千帆星座计划总规模高达1.5万颗卫星,若没有稳定且经济高效的发射平台,扩张目标难以实现。同样,政府主导的寒星项目旨在部署1.3万颗卫星,但迄今为止也仅发射了46颗。这种形势反映出国内可回收液体燃料火箭的研发及实际应用还未达到商业化、规模化的运行标准。自2014年中国开始开放航天发射市场以来,私营火箭公司如蓝箭航天、天兵科技和中国航天科技集团下属企业均积极参与火箭研发。但这些公司迄今尚未完成一次可回收液体燃料火箭的成功复飞,无法真正匹配SpaceX旗下猎鹰九号在火箭载荷能力和复用频率上的优势。猎鹰九号一次可搭载约60颗卫星,最大载荷约为15吨,已成功发射超过8000颗星链卫星,极大地提高了发射效率并降低了单位发射成本。
相比之下,中国目前最强大的商业级火箭,如零壹空间的重力一号,仅能承载4.2吨的重量,发射成本更是高达每公斤6万元至15万元人民币,约合8400至21100美元,远超猎鹰九号的2千至4千多美元。这种成本差距不仅影响企业的商业模式,更直接制约了卫星星座的快速部署和市场竞争力。发射火箭之外,中国的卫星网络架构也存在技术瓶颈。目前中国的LEO星座多采用"弯管式"网络拓扑,即所有信号必须经过地面站进行中转,降低了系统的灵活性和数据传输效率。尽管这种架构简化了卫星设计,但也导致了信号延迟增加和覆盖范围限制,特别是在偏远或海洋地区的服务能力不足。相比之下,星链项目自2022年以来陆续推出了激光星间链路技术,打造出一个自组织、自愈合的网状网络,极大提升了传输速度和网络稳定性。
这种星间激光通信不仅缩短了信号传递路径,减少了地面基站的依赖,更为未来6G等高速通信技术奠定了坚实的空间基础。北京邮电大学的邓仲良教授指出,缺乏星间链路和完善的卫星自治网络建设,是中国LEO卫星计划最严重的技术短板。地面基础设施无法支持高度自动化的卫星联网,限制了传输带宽和响应速度,而这些因素恰恰对未来的空间互联网和宽带应用至关重要。推动中国低轨卫星产业的高质量发展,必须从技术创新和产业生态两方面发力。首先,加强可回收火箭的技术研发和商业化试验,是突破成本瓶颈的关键。政府应进一步优化政策环境,鼓励更多私营企业参与 Liquid-fueled reusable rocket 技术研发,提升火箭的可靠性和复用能力。
结合国际先进经验,加速猎鹰九号技术和运营模式的本土化转化,将带来整体发射产业的质的飞跃。同时,卫星通信技术的创新也不容忽视。鼓励企业和科研机构加大星间激光链路、卫星自治智能网络等前沿技术的投入,加速构建低延迟、高带宽的网状空间互联网。高性能的卫星计算与遥测系统是下一代通信服务的支撑,尤其面对未来6G通信等新兴需求,具有巨大潜力。此外,构建多维度的商业合作生态,打破行业壁垒,加快卫星与地面网络、各种终端设备的深度融合,是推动中国低轨卫星市场创新应用的重要保障。综上所述,中国低轨卫星行业虽处于快速发展期,但目前受制于可回收火箭的缺乏及网络架构的不足,面临严峻考验。
未来通过技术突破与产业协同,将助推中国在全球卫星互联网产业格局中占据更为有利的位置,迎来新一轮的高速成长与多样化应用场景。而这一进程不仅关乎通信基础设施的升级,更标志着国家空间竞争力和科技创新能力的综合提升。 。
