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武汉：“中国星谷”如何搭建商业航天全产业链

　　“贸易航天快速在国内成长起来，武汉今朝是底蕴最扎实的城市之一。”　　5月21日，“武汉一号”高精度智能遥感卫星在酒泉卫星发射中间成功发射，该星依托武汉年夜学宇航科学与手艺研究院设计研制，由中国科学院龚健雅院士担负首席科学家。邵远征作为团队焦点成员，全程介入了卫星的研制进程。　　他告知彭湃新闻记者，入轨即工作，不到12小时，武汉年夜学遥感卫星地面站成功领受卫星获得的首组影象。“武汉一号”今朝处于在轨测试阶段，各项功能正常，机能指标知足使命要求。“武汉一号”卫星由武汉年夜学宇航院高精度智能遥感卫星团队自立研制，副院长曾国强担负卫星总设计师。该星旨在用高性价比小卫星验证无地面节制的高精度几何定位和星上智能处置手艺。同时，具有对城市每日不雅测及营业化运行能力，其数转达到每秒1.8G，在今朝平易近用遥感卫星中为最高，知足实传要求。　　在完成科学实验方针后，该卫星将按照需要，设置为天回归模式，天天对武汉都会圈进行延续不雅测，届时将重点为武汉市数字经济成长供给高质量高精度的空间信息底座。武汉将具有月度出产0.5米空间分辩率遥感影象一张图的能力。这意味着，绘制完成一张笼盖武汉全市域的图象，只需要一个月时候。此前，划一不雅测前提下，单颗遥感卫星难以完成这一使命。　　2024年5月21日午时12时15分武汉一号（珞珈三号02星）发射成功顺遂进入预定轨道后，入轨即工作，不到12小时，武汉年夜学遥感卫星地面站成功领受卫星获得的首组影象，上图为影象之一。受访者供图　　托举“武汉一号”卫星的快舟十一号固体运载火箭，由武汉市新洲区的航天科工火箭手艺有限公司设计出产，在我国酒泉卫星发射中间焚烧升空，顺遂发射，并将它送入预定轨道。　　2016年，武汉国度航天财产基地由国度发改委批复。火箭财产园、卫星财产园、磁电财产园……多个财产集群拔地而起，鳞次栉比。基地的航天财产主链已根基成形，被定名为“中国星谷”。成长至今，武汉已搭建起了卫星设计研制、整星交付、火箭发射、芯片研制、数据获得、数据加工、下流行业利用的贸易航天完全财产链。　　武汉，不但激光、汽车财产标新立异，在贸易航天范畴也正成为中国城市中的佼佼者。　　造火箭　　2015年，中国最先成长贸易航天，鼓动勉励平易近用航天单元介入国度的空间根本举措措施扶植。明白鼓动勉励平易近营企业成长贸易航天，开启了中国航天由单一当局主导向当局主导与市场鞭策相连系的改变历程。业界遍及认为，2015年是中国贸易航天元年。　　在此布景下，湖北省积极推动贸易航天的财产结构。航天科工和湖北省结合向国度发改委申请国度级的航天财产基地，后落地新洲区，成为继上海、西安以后的第三个国度级航天财产基地。　　曩昔航天财产安身于探月工程、载人空间站、火星探测等国度重年夜科技专项和重年夜工程，与国平易近互相关注的卫星数目较少。2015年的《国度平易近用空间根本举措措施中持久成长计划（2015—2025年）》出台以后，出现了一批贸易利用标的目的的火箭公司。　　2016年，航天科工火箭手艺有限公司在国度航天财产基地注册成立，同年4月24日签定了国内首个贸易航天发射办事合同，并于2017年1月9日完成我国纯贸易发射第一单，首创了贸易航天发射先河。“新洲号”火箭成功发射。航天科工火箭公司供图　　“武汉有高校和高科技财产方面的优势，制造业根本也比力深挚。新洲区域有长江，旁边就是武船。将来4米级可反复利用的液体火箭试制成功后，可以经由过程船运到海南文昌。”火箭公司副总司理刘鑫告知彭湃新闻记者。　　平易近用卫星的需求愈来愈多，火箭生命力的延续也要面向贸易市场。作为中国贸易航天的“先遣军”，截至今朝，快舟火箭已完成32次发射，是我国现役发射次数最多的固体运载火箭。　　航天科工航天三江的快舟十一号火箭运载系数和快速响应能力国际领先，全箭主体布局采取碳纤维复合材料，入轨精度高，可实现年夜规模轨道灵活、一箭多星异轨摆设，知足星座组网、空间实验使命需求。　　运载火箭的首要手艺指标有运载能力、入轨精度、靠得住性等。为包管火箭承载更多的燃料，把有用载荷顺遂送入轨道，火箭外壳材料需要选用重量轻、强度高、耐侵蚀的材料。更加主要的是，火箭入轨的高度、长轴、倾角等精度和设计值理论值的误差越小越好，这需要一步步去试探验证。　　火箭研制里，即便小到一颗螺栓，也有讲求，扭距需要频频测算。　　火箭在飞翔过程当中与年夜气磨擦，策动机不断燃烧，跟着脱节重量也在不竭减轻，陪伴焦急剧的震动且频率分歧，螺栓假如不在必然扭矩规模中，金属材料组织布局轻易产生转变，可能折断松动，致使部件脱落断裂，发射掉败。　　螺栓的选择，如许一个小细节，都需要做年夜量的尝试，工艺操作人员拧好以后工艺要确认，频频查验。这些根本手艺难点，航天科工经由过程和高校结合做尝试进行霸占。“也靠老一辈科学祖传承，他们的经验和理论功底都很是深挚，知道最亏弱的环节在哪里。”　　因为固体火箭燃料对材料构成烧损使得火箭没法反复利用，2019年航天科工提出设计研制可反复利用的液体火箭，经由过程液氧甲烷生成二氧化碳和水。面临国内这一运载火箭研制的无人区，火箭公司聚力手艺攻关，在策动机和火箭实验箭两条主线发力。　　手艺难点在于工程化的系统集成，交叉专业中寻觅最优解。特别空间复杂环境的没法猜测性，需要摹拟尝试火箭承受的最卑劣情况。液体火箭里有年夜量的阀门，节制零下190度的低温液体，阀门要到达精准的节制就需要电控，包管策动机的燃料供给得当，不然可能熄火或爆炸，只有不变地燃烧才能延续供火。　　“中国的航天事业在受制于人中首创出本身的六合。我们这一行是需要对事业有酷爱的，也需要干事的严谨性，稳妥靠得住，满有把握，做切确的事。”刘鑫说。　　湖北首台液氧甲烷策动机鸣凤一号于2022年经由过程长程热试车；客岁，鸣凤二号70吨级液氧甲烷策动机经由过程长程热试车；不久前，实现了“一小时内屡次焚烧、全数成功”的手艺冲破。本年年头，快舟可复用手艺实验箭垂直起降实验成功，加快了快舟火箭型谱扶植历程。　　跟着航天科工火箭公司在武汉新洲的成长，本来在东湖高新区的湖南航天磁电公司也在新洲设立了财产园。另外，做火箭供给链产物的平易近营企业也在逐步进入新洲区。　　在快舟火箭近一年实行的8次发射使命中，有5次履行的是“天目一号”星座批量发射使命，该星座总装集成单元中国航天科工二院空间工程公司位于快舟火箭财产园对面的卫星财产园。相隔不到百米的距离，给使命沟通调和、星箭结合实验等带来了极年夜便当。如许的“群友”合作模式，成为区域航天财产成长的范本。　　最近几年来，快舟火箭多型号研制使命并行，零部件、工装和工艺加工需求直线上升。对此，武昌船舶重工、华夏精冲等多祖传统财产企业，以承揽工装加工、工艺焊接等工作的体例插手航天“伴侣圈”。安身固、液运载火箭手艺，火箭公司正在连系区域内航天、船舶、机械制造和激光等资本，成立财产链系统。　　造卫星　　火箭将卫星送入轨道，但因为卫星在上空的飞翔轨迹为条带，仍然需要更多的卫星共同成图。　　“细分范畴做解决方案，给它足够多的弹药，它总能想到一些新的打法。”邵远征介绍，国内过境武汉上空的遥感卫星，空间分辩率、载荷类型、定位精度等存在差别。依托单颗卫星到达较高不雅测频次存在很年夜挑战。“武汉一号”以空间换时候，具有优先拍摄武汉区域的能力，保障武汉地域丰硕的遥感数据资本，为新型聪明城市扶植供给高质量的时空数据底座。　　武汉年夜学遥感手艺学科持续七年排名世界第一。“学术传承，人材辈出，凝集学科生生不息、蓬勃成长的焦点竞争力。”邵远征告知记者，在武汉年夜学，传播着以测绘泰斗王之卓院士为前导，李德仁院士为中坚，龚健雅院士为后续的讲授、科研、开辟精英群体，其师生三代均为院士的测绘美谈。武汉年夜学测绘遥感学科的学术传承和团队扶植，构成了“四世同堂”、“五代传承”的人材步队，培养了一代又一代优异人材。也是在一代代的传承下，武年夜成立了测绘、地舆信息与遥感范畴的科研优势。　　武汉年夜学于2015年最先启动“珞珈”系列科学实验卫星工程，组建了以李德仁院士、龚健雅院士为首席科学家的科学实验卫星研发团队，其首要目标是验证一体化扶植PNTRC（定位、导航、授时、遥感、通讯）天基信息办事系统的假想，环绕卫星影象在轨处置与及时智能办事手艺验证、高分辩率成像、高精度立体测绘、高光谱成像、夜光成像和视频成像为一体化的智能遥感等系列科学问题展开科学实验卫星研制，出力解决天基信息智能办事中的系列前沿科学问题，培育了一批具有交叉学科研究能力的立异人材，鞭策空天信息、智能水利、生命年夜健康范畴的科技立异与财产利用，也鞭策贸易卫星的成长。　　“珞珈一号”01星是珞珈系列科学实验卫星的首颗卫星，已于2018年6月成功发射并已顺遂完成夜光遥感和低轨导航加强手艺验证等在轨运行使命。最近几年来武汉年夜学依托测绘遥感信息工程国度重点尝试室、宇航科学与手艺研究院、水资本与水电工程科学国度重点尝试室等单元陆续启动了珞珈二号01星（光音二号）、珞珈三号01星（双清一号）、珞珈三号02星（武汉一号）、珞珈四号01星（武汉年夜学人平易近病院健康号）的研制工作。　　此中，“武汉一号”从整星设计到分发办事全进程，均由武汉年夜学相干研究单元完成。宇航科学与手艺研究院负责设计、研制、装调、测试、运控，武汉年夜学卫星地面站负责指令上传和数据领受，测绘遥感信息工程国度重点尝试室和遥感信息工程学院负责数据处置与分发办事，卫星导航定位手艺研究中间负责卫星周详定轨。　　“从卫星下传数据的分辩率、纹理、色采来看，已初步到达了设计指标。各类卫星不雅测模式都颠末了验证。”邵远征说，团队今朝正在做各项在轨测试，即卫星发射后的调优，经由过程辐射校订与几何校订等流程进一步晋升数据质量。　　科教优势在湖北延续转化为较着的财产优势。湖北全省具有约15万名地球空间信息财产的从业人员，人材贮备丰富。特别依托武汉年夜学、中国地质年夜学（武汉）等高校、科研院所，在地球空间信息相干行业的要害手艺冲破、数据增值办事及利用解决方案方面有着显著的手艺优势。　　从科研链条的角度，武汉高校在遥感范畴上游硬件、高端设备的研制与要害手艺冲破方面另有晋升空间，在这一布景下，龚健雅院士倡议武汉年夜学设立宇航科学与手艺研究院，约请国防科技年夜学、长春景机所、西安光机所等国表里知名的卫星平台和遥感载荷专家加盟。宇航院于2017年9月正式获批成立，旨在鞭策航天与遥感等学科深度交叉融会，阐扬优势学科示范辐射感化，提高学科整体扶植程度， 在宇航科学与手艺范畴构成小卫星设计与制造和遥感仪器特点光鲜的研究标的目的。跟着宇航院的快速成长，武汉年夜学在遥感手艺学科链条的上游能力也愈来愈强。　　从区域财产协同成长来看，在遥感卫星财产链上游，武汉年夜学宇航院善于做卫星整体设计及遥感载荷研制，附属于航天科工团体第二研究院的航天科工空间工程成长有限公司聚焦卫星的整星交付能力及通遥星座扶植，航天科工火箭手艺有限公司研制快舟系列贸易火箭，构建壮大的发射能力。在武汉，业已构成贸易航天财产上游链条的充实闭环。　　5月28日，“武汉一号”卫星过境武汉上空，成功对武汉市局部区域进行拍摄并获得高质量的遥感影象数据，武汉年夜学文理学部、工学部、信息学部等区域全数有用笼盖，上图为影象之一。受访者供图　　空间工程整体部武汉卫星财产园小卫星智能出产线是我国第一条小卫星智能出产线，2018年启动，2021年5月完成首星下线，2023年顺遂完成卫星批量出产使命，并对外输出智能制造能力。从建产线到用产线，智能制造程度不竭晋升；从用产线到造产线，智能制造手艺在更年夜范畴推行利用。出产线以“柔性智能、数字孪生、云制造”为智能制造手艺导向，既能知足单颗、小批量卫星的研制出产，也可知足范围化、批量化的小卫星出产。今朝，出产线具有年产240颗（双班制）1吨以下小卫星的批产设置装备摆设能力。　　空间工程整体部武汉卫星财产园小卫星智能出产线是我国第一条小卫星智能出产线，2018年启动，2021年5月完成首星下线，2023年顺遂完成卫星批量出产使命，并对外输出智能制造能力。受访者供图　　“贸易航天今朝在我国的成长势头很是迅猛，中心明白把贸易航天列为计谋性新兴财产之一，我们迎来了中国贸易航天成长的主要机缘期。贸易卫星的发射愈来愈密集，对贸易火箭的需求也愈来愈多，由此，也鞭策了我国贸易运载火箭的蓬勃成长。跟着遥感卫星星座的加速扶植，空间根本举措措施将进一步完美，政产学研用的协同联动慢慢增强，将进一步释放遥感数据要素价值，立异更多利用场景。”邵远征说。　　中下流利用　　导航卫星、通讯卫星、遥感卫星三类首要的卫星中，遥感卫星今朝的贸易化空间相对更加显著，经由过程空中摄影、传输图片影象的体例来供给办事。　　遥感卫星，上游国度铺开，市场可以介入发射，下流利用也是百花齐放。这一范畴，工科利用属性较强，手艺与市场需求有着自然的合作点，在国度政策的撑持下，手艺功效财产化较为顺畅。在武汉，高校教师开办测绘、地舆信息标的目的的利用型企业，这一现象其实不鲜见，构成稠密的创业空气。武汉也是以堆集了一批深耕利用范畴多年的中下流企业。也有上游卫星研制企业营业转型，摸索空间信息利用。　　“那时团队昼夜奋战，霸占了星间激光通讯手艺，可以削减对地面站的依靠。今朝，我们公司在太空中有3颗卫星，天天颠末武汉市上空4至6次。”　　航天行云科技有限公司由中国航天科工团体有限公司核准，中国航天三江团体有限公司倡议，于2017年12月在武汉国度航天财产基地注册成立。　　行云公司副总司理张勇告知彭湃新闻记者，行云公司抓总研制了国内最小的星间激光通讯载荷，实现了国内卫星物联网星座激光通讯零的冲破，买通了卫星物联网星座间信息传输的瓶颈制约。武汉国度航天财产基地行云公司行云二号卫星。航天三江供图　　行云公司也在转型成长，聚焦卫星数据利用。环绕空间信息利用办事需求，在城市治理、天然资本、聪明农业、聪明交通、聪明水利等重点行业，构建了以利用终端、利用软件、行业利用解决方案、数据增值办事为支持的营业利用产物与办事系统。　　另外，数据的落地利用与集装箱运输等行业连系。武汉中欧班列的集装箱上，安装航天行云卫星终端，监控集装箱平安。同时监测冷链集装箱温度和湿度，呈现温度变态时，能实时提示运输人员和业主。　　2023年4月，武汉市人平易近当局核准由行云公司牵头，结合其他相干单元配合扶植“武汉市卫星数据利用公共办事平台”。整合导航、通讯和遥感卫星数据资本，今朝，平台一期工程已完成扶植并上线试运行。遥感卫星根基都摆设在一千千米以下的低轨道，与地球的距离更近，拍摄精度更高，但是以视野就会较小，绕过地球只有一个条带的视野规模，且需要很长时候重返，还会受气候影响，是以需多颗卫星接力。“平台将国表里通导遥卫星数据资本聚集起来，彼此弥补，实现需求。”张勇暗示，今朝平台已会聚60余颗国内主流贸易卫星、国表里免费卫星数据资本及专题功效资本。 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