在浩瀚太空中，随着批量化生产的卫星不断发射，大量卫星绕地球接续飞行，全天候提供无缝实时网络覆盖……银河航天（北京）科技有限公司实验室内，在轨模拟动画展示着这幅场景。这家专注于智能卫星制造的“独角兽”企业，积极探索商业化卫星产业发展路径，在卫星互联网领域实现批量“造星”，助力我国低轨星座建设。
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实现卫星批量生产
制造卫星，绝非易事。“卫星许多核心组件都需要自主研发。”银河航天联合创始人高千峰说，银河航天瞄准低轨宽带通信卫星领域，用了4年时间，从组建团队到设计卫星、制造卫星，再到小批量生产卫星，不断突破新技术，奠定了企业竞争优势。
2020年1月16日，银河航天自主研发的首颗低轨宽带通信卫星成功发射。2022年3月5日，西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将银河航天首次批量研制的6颗低轨宽带通信卫星——银河航天02批批产卫星送入预定轨道。
“这6颗卫星在轨与公司首发星共同组成国内首个低轨宽带通信试验星座，构建出星地融合5G试验网络‘小蜘蛛网’，具备单次30分钟左右不间断、低时延宽带通信服务能力，将用于我国天地一体、天基互联等网络技术验证。”高千峰告诉记者，这6颗低轨宽带通信卫星的设计、总装、测试、试验和出厂，只用了不到11个月，总装、测试与试验的时间大幅压缩到75天左右；自研产品涉及元器件近4000种，国产化率达90%以上，其中关键元器件、核心部件实现百分百国产。
从单星研制转向批量生产模式，是个难度颇高的“技术活”。目前，我国卫星制造产业链生态处于成长初期，单机制造、卫星发射等产业仍处于紧缺状态。“从首发星到小批量生产，我们验证了从单星发射到多星同时发射、测控、组网，这是建设大型卫星星座网络的一次重要技术进步。”高千峰说。
建设卫星互联网
卫星互联网可以通俗理解为将地面基站搬入空中的卫星平台，卫星不受地理地貌环境影响，可提供更高性能及更可靠的通信服务，与地面5G网络实现深度融合互补，并为6G时代万物互联的泛在网络需求提供支撑。
为什么选择卫星互联网这样一个高门槛、高投入、高风险的行业？“把基站搬到天上，建设无处不在的信息高速公路，是对社会和行业有意义的事情。”高千峰说，近年来，以低轨高通量卫星星座为代表的卫星互联网，具有全覆盖、高带宽、低时延、低成本等优势，成为解决全球网络覆盖的方案。面对国际竞争，我国亟需提升商业卫星制造效率、降低研制成本。
传统卫星制造主要是单件研制的孤岛模式，从方案论证到详细设计、产品投产和交付、卫星AIT（集成总装测试）的研制流程基本为串行实施，需要耗费大量的时间、空间和人力资源。“卫星批量生产不仅能使成本大幅降低、生产效率大幅提升，而且也是构建大规模卫星星座必要的基础条件。”高千峰告诉记者，卫星星座是商业航天发展的大势所趋。目前国内外已推出包括通信、导航、遥感等不同类型的星座计划200余个，绝大多数处于筹资和开发阶段，待开发市场空间巨大。
“银河航天将目标锁定在低轨宽带通信卫星，在原有技术积累上做集成创新，逐步掌握核心技术，成功实现卫星批量生产。随着卫星数量增加，卫星星座承载的应用也越来越多。从应用中能更快发现问题，推动技术产品迭代优化。”高千峰说。
在卫星批量生产过程中，银河航天通过3D打印技术实现高频微距波导、高性能天线等载荷加工，将部分载荷互联的空间压缩到传统占用空间的三分之一，同时提升了电性能、部分单机及系统性能。
高千峰表示，卫星互联网行业刚起步，尚未进入快速成长的爆发期。“我们在一些产品技术上坚持设计优化、新材料替代、工序简化，在逐步优化、持续迭代的过程中，逐渐降低成本。去年，公司具备了批量生产30颗卫星的能力，今年批量生产能力将达到百颗卫星。”
目前，银河航天300余名员工中，70%是研发人员，他们正致力于通过敏捷开发、快速迭代模式，规模化研制低成本、高性能的低轨宽带通信卫星。
研发新一代卫星
在位于北京市海淀区金隅智造工厂的方舟实验室，一颗卫星正在组装。与卫星常见的方盒子式外观不同，这颗卫星呈扁平状，头顶有两口“小锅”，表面密集排列着小型设备和线束。“这是我们研制的新一代卫星，这种可堆叠式平板卫星更节省空间。”方舟实验室工作人员姜禄华告诉记者。
9米高的实验室中，还悬挂着与之相匹配的超薄太阳翼。这个由12折“推拉门”构成的巨大太阳翼，是由许多片封装好的太阳能单片连缀而成，折叠压紧后，厚度只有数十毫米。“太阳翼是卫星在太空中持续运行的能量来源。传统刚性太阳翼基板比较厚，导致传统卫星的‘翅膀’一般比较短，载有柔性太阳翼的卫星将拥有超长的‘翅膀’，能为卫星提供更多能量。”姜禄华说。
可堆叠式平板卫星和柔性太阳翼是“黄金搭档”，发射时可将卫星像平板电脑一样多个摞在一起，一发火箭可同时发射数十颗卫星。“既满足平板堆叠需求，又大幅降低产品重量、节约发射成本，产品综合技术指标实现大幅提升。”姜禄华说。
在不断研发新产品的过程中，银河航天逐步建设起卫星生产线和精益生产管控系统，创新探索“卫星设计—生产线—供应链”的量产“铁三角”模式，大幅降低了卫星研制成本、缩短了卫星制造周期。目前，银河航天已建成覆盖整星研制、单机生产的生产基地，着手建设对标国际先进水平的智能卫星超级工厂。
对于银河航天来说，如今还有许多难题待解决，比如，运载火箭运力有限、空间有限，如何进一步对卫星构型做优化处理；怎样降低单颗卫星重量，保证发射任务的可行性和可靠性；如何更好地控制卫星分离速度和方向等。“未来，银河航天将继续发挥卫星低成本、批量研制、快速迭代的优势，不断构建基于民用工业体系的商业化供应链，助力低轨星座建设。”高千峰说。（经济日报记者 杨学聪）
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