中国的低轨卫星互联网星座正在全速推进,GW星座、千帆星座接连发射,明年会有哪些新动作?能否挑战SpaceX“星链”?
今天我们就来聊聊:中国版“星链”进展如何?
01
2025,让中国卫星数量翻一番
到2025年,中国版“星链”计划发射的卫星总数将达到约854颗。其中:
GW星座计划总计发射12292颗卫星,预计未来五年内完成约10%的部署,即到2029年底前发射约1300颗卫星,平均到2025年需发射约260颗卫星;
千帆星座原计划2024年发射108颗卫星,但目前仅完成54颗的发射任务。2025年计划完成648颗卫星的组网任务,这意味着截至2025年底还需完成594颗卫星发射。
千帆星座02组卫星概念图 来源:格思航天
目前中国在轨卫星数量约870颗,这意味着2025年的发射将会使中国卫星在轨数量增加一倍。
一年想要完成过去几十年的任务,这对中国航天是一个巨大的挑战。
02
卫星产能:扩产更要提升质量
面对如此庞大的星座计划,卫星的生产制造能力成为关键环节。目前,我国已建设并投入运行多座智慧卫星工厂,为卫星星座的规模化部署提供有力保障。其中:
GW星座的卫星产能如下:
2024年11月18日,GW星座首批卫星于五院天津基地,交由商业物流公司运至天津滨海国际机场,并由商业运输飞机将卫星转运至文昌。
根据五院介绍,位于天津基地的卫星柔性智造中心,每周可出厂4-5颗小卫星,年产能可达200颗以上;
GW星座01组卫星由天津转运至海南发射场 来源:中国空间技术研究院
另外,海南卫星超级工厂未来也会承担GW星座大部分的研制工作,目前该工厂已于2024年12月1日完成主体结构封顶,并计划在2025年6月正式投产,年产能可达1000颗卫星;
海南卫星超级工厂主体结构封顶 来源:文昌国际航天城发布
预计2025年GW星座将有一半的卫星来自天津卫星制造中心,一半来自海南卫星工厂。
千帆星座的卫星产能如下:
千帆星座首批648颗卫星分别由上海微小卫星工程中心和格思航天分别承担50%的卫星制造。
上海微小卫星工程中心卫星智能工厂,具备年产300颗卫星的生产能力;
格思航天G60卫星数字工厂具备每1.5天生产1颗卫星的能力,年产量可达300颗。可满足千帆星座2025年的发射需求。
格思航天卫星工厂 来源:央视财经《直通未来》视频截图
目前,卫星的产能已经能够满足星座组网的需求,但在快速扩产的同时,中国“星链”们还需兼顾对供应链的把控,避免出现千帆02组卫星电推升轨异常等类似问题,影响组网进度。
同时,要实现快速组网的目标,还需要足够的火箭运力支持。
03
运力和成本
千帆星座GEN1卫星单颗重量约为300公斤。虽然GW星座的单颗卫星重量超过1.5吨,但这类较重的卫星或主要用于某些轨道的关键节点。从千帆星座以及星链卫星平均500公斤的重量来看,GW星座的组网也会以微小卫星为主。
在2025年,多型火箭有望助力GW星座和千帆星座的高频发射,如长五B、长八系列、长十二、长六改、朱雀二E以及天龙三号。这些火箭能给中国“星链”们带来多少运力呢?
长五B
2024年12月16日,GW星座首批10颗卫星互联网低轨01组卫星搭载长五B运载火箭成功发射。后续长五B将进入高频发射阶段。
卫星互联网低轨01组卫星发射升空 来源:中国航天科技集团
而且从航天科技朱海洋的介绍中也印证了这一点,为了匹配GW星座的发射频率,长五B火箭的测发流程已从原来的54天缩短至43天,未来还将持续优化至37天以内。
长八系列
长八遥五、遥六火箭目前已在海南商业航天发射场待命,具备700公里太阳同步轨道5.5吨的运载能力,两次任务即可完成约54颗卫星的发射。
长八遥五转运至一号工位 来源:海南商发
长八甲在长八的基础上改进,整流罩直径提升为5.2米,700公里太阳同步轨道运载能力达到7吨,可满足GW卫星一箭14星发射的需求;该火箭可能会成为GW星座2025年高频发射的主力箭。
根据海南商发介绍,一号工位每年可支持长八系列火箭16次发射,能够提供的运力可达100吨,能发射500公斤的卫星约200颗。
长十二
长十二700公里太阳同步轨道运载能力不小于6吨,可满足GW卫星一箭12星或千帆卫星一箭20星的发射需求。
长十二首发 来源:中国航天科技集团
长六改
千帆星座现已通过3发长六改火箭发射了54颗卫星,未来长六改将进入高密度发射阶段,助力卫星加速组网。
航天科技杨帆也表示,长六改已签订多项商业订单,未来还将执行多次二级发动机两次起动的任务,其芯一级、助推器和火箭二级已实现滚动投产,产品可随时投入使用。
长六改发射千帆极轨02组卫星 来源:中国航天科技集团有限公司
朱雀二E
朱雀二E具备500公里太阳同步轨道4吨的运载能力,可搭载发射约13颗千帆卫星。此外,朱雀二E遥三运载火箭已转运至东风商业航天创新试验区,原定于12月发射,预计推迟到2025年1月发射。
朱雀二E 遥一火箭 来源:蓝箭航天
天龙三号
天兵科技在2024科创大会上发布了天龙三号的发射计划,其中天龙三号Y2-Y6的目标发射轨道为800km/89°倾角,与千帆星座01组卫星的轨道参数完全一致。天龙三号的可回收SSO运力为11吨,能够实现千帆星座约一箭36星的卫星发射能力,5次任务累计发射约180多颗卫星,占千帆星座2025年计划发射总量的30%。
天龙三号发射计划 来源:2024科创大会
目前来看,多型火箭带来的运力,足够支持GW星座和千帆星座2025年组网需求,但问题在于,上述提到的火箭都不可回收,组网发射成本远高于SpaceX的星链。可回收火箭的研制迫在眉睫。
04
中国版“星链”如何挑战SpaceX“星链”
由于轨道资源和频段先到先得,各国争相布局卫星互联网领域。作为中国版“星链”的代表,GW星座和千帆星座能缩小与SpaceX星链的差距吗?
我们先来了解一下星链的进度。
截至美东时间2024年12月29日,星链已累计发射218次共7611颗卫星,为100多个国家的约500万客户提供服务。
星链轨道高度 来源:CyberHoot
目前,SpaceX已获批部署约1.2万颗卫星,距离完成目标还需发射约4300颗。星链当前发射的卫星类型主要为V2.0 Mini,单颗重量800公斤。
根据以往发射记录,猎鹰9单次任务最多可搭载23颗V2.0 Mini,要完成剩余约4300颗卫星部署,还需执行约186次发射任务。以每年完成89次星链组网为参考,2027年前后,SpaceX就能完成1.2万颗星链部署。
2025年,星舰计划执行25次发射,一旦星舰能够应用于星链的发射,星链的组网进度甚至有望在2025年结束。
星舰 来源:CyberHoot
即便GW星座和千帆星座能够完成2025年的计划,中国版“星链”也只是迈出了组网的一小步,与SpaceX相比,差距只会越拉越大。