8月8日,在淘宝的直播间里,一场关于商业航天的创新正在上演,技术与商业在这一刻实现了闭环。
在广州南沙的中科宇航火箭生产基地,淘宝88VIP与央视网联合发起“88VIP探索号”刷火箭直播,进入直播间的观众可以跟随镜头参观火箭厂房、火箭制作和组装,学习卫星技术、了解令人赞叹的天文景观以及最新的地外文明进展。
淘宝88VIP还提前通过社交平台征集了88VIP的心愿,在现场涂刷到火箭上。
淘宝88VIP探索号是一款四级串联构型的固体火箭,其来自中科宇航,一家于2018年成立的商业航天公司,脱胎于中国科学院,也是国内首家混合所有制商业航天火箭企业。中科宇航力箭一号运载火箭总师史晓宁表示,淘宝88VIP探索号的运载系数为1.12%,达到世界先进水平。
这一次淘宝88VIP和中科宇航的合作,也是火箭商业化创新的重要成果。宏大叙事的航天,通过互联网的形式与普罗大众拉近距离,在直播联通的一刻,贴近苍生,探寻百姓的真正需求。
史晓宁表示,有需求才有动力,航天事业也要与生活相结合,一定是百姓生活中有这个需求。这也是淘宝88VIP与中科宇航这次合作的动机。
通过这次全国首次火箭涂装直播和88VIP太空遛弯计划,让更多的用户接触到最前沿的航天技术,同时参与到航天事业的建设中,带动中国商业航天规模化。
技术创新,是此次淘宝88VIP探索号火箭的亮点。史晓宁介绍,淘宝88VIP探索号火箭主要的技术特点在于运载系数高、火箭成本低。(运载系数是衡量火箭性能的指标,即火箭运载能力与它自身起飞重量之比。)
淘宝88VIP探索号,起飞重量达到135吨,500公里太阳同步轨道运载能力1500公斤。
史晓宁表示,成本和性能兼得也是力箭一号火箭研发过程中的最大挑战。
88VIP探索号火箭采用了先进的技术,包括首次采用的蒙皮桁条固液融合的结构(火箭的外壳被称为“蒙皮”),“皮薄馅大”的火箭,几乎是两层包子皮这么薄的蒙皮,除了要保证安全性,还要承载火箭内部复杂的结构和来自外部的压力。
因此 “蒙皮”内部会用一个个环框和桁条组成一个圆柱型的框架进行局部加强,把框架与蒙皮铆接在一起,这就组成了火箭的一个壳段。设计人员根据火箭不同方向的受力计算出蒙皮和框环、桁条的最佳配比,既保证用最少的材料,又保证箭体坚固、可靠。
同时,淘宝88VIP探索号的成本也通过按照功能模块组合成板卡和单机,大量减少箭上设备降低成本,具备软件定义火箭的能力;以及提高火箭回收技术来控制成本。
发展可回收以及大推力的火箭是商业航天的产业基础。史晓宁介绍,火箭回收有三种主流方式,包括降落伞回收、类似飞机的带翼水平回收、通过火箭发动机变推力及多次启动的垂直起降回收。目前使用最多的就是SpaceX猎鹰火箭的垂直起降回收方式。我国目前回收技术进展主要在低空垂直起降飞行试验,主要验证控制算法和发动机工作可靠性。
中科宇航在2022年就完成了海上公里级垂直起降飞行试验,验证了海上平台动态回收技术;目前深度变推力发动机的核心组件已完成试验验证,2025年计划开展百公里级回收飞行试验,同时搭载科学载荷开展微重力和百公里级原位探测试验。
火箭与卫星密切相关,组成商业航天产业链中至关重要的两环。一枚火箭上可以搭载多颗卫星,这次淘宝88VIP探索号有自己独一无二的卫星发射任务,所有88VIP用户的昵称将被写入专属芯片载入紫微科技迪迩三号卫星,该卫星会由淘宝88VIP探索号发射升空,带大家“太空遨游”。
火箭发射后,该卫星以及其他设备如天文望远镜等会联合给88VIP的用户带来一份太空礼物——宇宙的景观照片。每周一次,持续1年,共计52次。
此次迪迩三号专门为淘宝88VIP用户定制了4台4K高清相机,尽可能地记录宇宙的浩瀚。通过搭载的这4台不同角度的4K相机拍摄这一年卫星运行过程中的星空、地球、星河等景象,并将路过的地域坐标每周传回,让参与的88VIP用户一起接收来自太空的礼物。紫微科技技术团队将88VIP用户信息承载芯片的安装位置选在了载荷舱的柱段中心位置,并通过钛螺钉进行固定。后续,88VIP芯片还将随迪迩三号整星开展力学振动和热真空试验。
更有CSST巡天科学数据主任设计师刘超,在现场分享未来1年中88VIP的太空礼物中可能会看到的宇宙景观,如日全食、流星雨等等,刘超也在现场分享了最新的地外文明进展,如中国科学院物理所专家最近在月壤中发现了分子水。美国的SOFIA在远红外观测中发现南极存在水冰,这是很大的突破。在星际尘埃中,天文学家已经发现了不少有机分子,比如石油中的主要成分就广泛存在于宇宙之中。
此外,天文学家还发现过许多次宇宙中存在脂肪类分子。关于外星生命,中国“嫦娥2号”在2012年就造访了700万公里之外的图塔蒂斯小行星。2025年中国计划发射天问二号,从小行星上采集样本返回后,再去探测一颗彗星,彗星上也非常有可能存在生命的原材料。
中国的商业航天发展至今有十年时间,2014 年 11 月,国务院出台《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》(国务院 60号文)提出,“鼓励民营企业、民营资本参与国家空间技术基础建设”的相关政策,中国商业航天开始面向社会资本打开大门。
我国商业航天产业正进入高速发展期。根据《科技情报参考——商业航天产业发展现状及启示》,2023年,我国商业航天市场规模约为 1.9万亿元;实施 67次航天发射任务,研制发射了221个航天器,刷新中国最高纪录;完成26次商业发射,发射成功率达96%;研制发射120颗商业卫星,占全年研制发射卫星数量的54%;我国商业航天领域新增企业数量为11.3万家,同比增长29%;民营火箭企业共发射13次,同比增长160%。
根据航天科技集团发布的《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》,2024年中国航天预计将有100次发射任务。
2023年,SpaceX在成立21年后首次实现盈利,这意味着商业航天的商业化之路得以实现并走通。
随着火箭和卫星等航天技术的不断成熟,以及中国成熟且规模庞大的用户市场、互联网生态及商业场景,为商业航天提供市场化需求,此次淘宝88VIP的火箭涂装直播和淘宝的“太空遛弯计划”正式将这样互联网的模式创新,与商业航天相结合的范本。
一直以来,商业航天由于价格和门槛,普罗大众所知甚少,需求端的限制是商业航天商业化上的极大挑战,淘宝的“太空遛弯计划”让需求端了解商业航天,让火箭这样似乎高高在上的产品,接了地气,这是只有在互联网生态中才能实现的事情。
在需求端和技术端的双重推动下,中国商业航天也终将走通商业化之路。