辣评-weekly:中国起飞量级最大的固体运载火箭箭地合练成功;“星链”专发,瞄准新“壳层”;航天员的日常,像极了高三生活

共 9307字,需浏览 19分钟

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2021-11-23 04:26


01
中国起飞量级最大的固体运载火箭箭地合练成功


13日,在位于山东海阳的东方航天港海上发射技术服务港现场,随着指挥人员的一声声指令,“力箭一号”箭地合练试验地面发射支持系统顺利完成试验。


此次箭地合练试验是模拟火箭从组装厂房装载、转场运输、发射场对接和起竖发射的整个过程。通过合练来验证整个起竖转运系统设备装载、转场、对接、起竖等功能。


烟台市推进航天产业发展指挥部办公室副主任孙嗣文称,“力箭一号”运载火箭是中科宇航参与研制的首款四级固体运载火箭,也是目前国内起飞量级最大的固体运载火箭。它具有发射方式灵活、快速的特点,主要用于太阳同步轨道和其他近地轨道中小型航天器的单星和多星组合发射。


“力箭一号火箭对引领中国运载火箭技术发展和模式变革,赶超世界航天强国,具有重大的战略意义。”中科宇航董事长杨毅强在接受记者采访时表示。


力箭一号火箭主要发射设备自去年8月6日在海阳开工,先后完成了中国首次采用的14项核心技术攻关,完成了方案论证、方案设计和工程研制工作,即将于2022年3月实施“一箭六星”首飞发射任务。



辣评:

能不能用固体运载火箭把发射成本降下来,可以认为是一种全新的尝试。和液体火箭相比,固体火箭有自己的优点和缺点。如果一家企业能够扬长避短,根据中国的国情,找到一种用固体火箭实现航班化、低成本的入轨方式,就可以为我们的商业航天打开全新的路径。我们国家强大的固体火箭产能,也有了释放的空间。





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02
航天员的日常,像极了高三生活




“你咋不上天玩?”“好,上了”


“太空太极”更新啦!

近日,在繁忙的工作之余
神舟十三号航天员翟志刚
抽空来了段太极健身
在太空独特的环境中
动作依然行云流水


此前,神舟十二号航天员聂海胜
也在空间站展示了太空太极
网友:这就是中国航天员的太极传承吧!
不仅打太极
打乒乓球骑自行车、跑步……
中国航天员在太空的运动生活

可谓丰富多彩

太空打乒乓,酷!

中国航天员到了太空
也少不了“国球”乒乓
聂海胜曾展示了如何在太空打乒乓球
网友:这乒乓球真打到天上去了!


倒立手摇自行车,牛!


聂海胜曾示范过
太空自行车的“花样玩法”
因为太空的失重状态
太空自行车与地面的自行车不同:
没有自行车座!
这样的自行车怎么骑?
原来,航天员可以靠背部支撑垫
支撑身体,骑上太空自行车
再配合自行车锁鞋
就可以锻炼啦
航天员不仅可以用太空自行车
锻炼下肢力量
还能通过倒转身体手摇自行车
锻炼上肢力量
自行车锻炼帮助航天员
提高肌肉力量、有氧耐力和心肺功能


太空拉伸,潇洒!


锻炼以后
航天员还会进行一些拉伸动作
聂海胜曾演示过
一系列潇洒的太空拉伸动作
比如,双手抱住小腿腾空
比如,舒展身体飘在空中



边跑边“玩”,有趣!

在太空跑步是什么体验?

聂海胜曾为大家展示了
如何使用太空跑步机
失重状态下
喝水不用拿着水瓶
网友纷纷表示羡慕:
跑步的时候不用看剧了
抓水袋玩就够啦!



辣评:

如果按照航天文化的视角来看出差三人组的生活,可以认为是提供了无数素材和灵感。所谓艺术来源于生活又高于生活。在中国空间站开始运行之前,我们对太空生活的认识无非是失重、科学、高风险。当中国宇航员真的在太空常驻,人们马上就发现,做个驻站宇航员不但不枯燥,反而是充满了乐趣和新鲜感的。更重要的是,这种体验,是可以分享给普罗大众的。这就是航天事业的另一种价值所在。





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03

抢滩卫星互联网,

是企业战还是国家战


按照“先申报就可优先使用”的卫星频率轨道抢占方式,美国已经形成了由SpaceX、亚马逊、Astra和波音公司等为主要核心成员的低轨卫星互联网编队。为此,美国联邦通信委员会(FCC)还需要批准发射的卫星总共多达3.8万颗。


相比星链的大张旗鼓与大肆宣传,由中国政府背书的星网项目一直保持着在公众视野中的神秘感——“作为国家层面的计划,星网的对外宣传不多。”由国家背书的星网已经定位于解决军事需求、以军队应用为主,后续逐渐覆盖到商业服务及大众应用。


目前国内还没有成熟的低轨卫星服务。高通量卫星作为卫星互联网的一部分,服务体系相对成熟,一直深耕海内外市场。


相对来说,欧美市场已经较为拥挤。仅星链卫星群目前已经在为16个国家的10万多客户提供Beta互联网服务:包括美国、加拿大、智利、英国、法国、奥地利、荷兰、爱尔兰、比利时、瑞士、丹麦、葡萄牙、新西兰、澳大利亚和德国。


现阶段,业内已经达成较为一致的共识,即低轨卫星在短期内是没有商业利润的。


即便是跑在最前面的SpaceX。按照马斯克自己的话来说,目前其实是在赔钱卖设备:用户想要使用星链网络,除了支付99美元的月服务费外,还需购买专属的星链天线和Wi-Fi路由器,两者打包售价为499美元,而这套设备的成本大约1300美元。


这也意味着,国家背书或许成为低轨卫星运营商融资与商业落地的有效途径之一。


虽然马斯克自己表示,在星链实现正现金流之前,特斯拉将向其投资50亿至100亿美元,随着时间的推移,投资将达到200-300亿美元。


但不得不承认,国家补贴会更香。早在2020年底,星链卫星宽带项目获得了FCC 8.86亿美元的资金补贴,以为全美35个州642925个农村家庭和企业提供星链宽带服务。


最近的采访中,马斯克坦言,仅靠发射商业卫星或为空间站服务,SpaceX每年能有三四十亿美元的收入,但如果星链计划未来能占据近3%的互联网流量,SpaceX将可能获得万亿美元的市场。


低轨卫星的高热度下,似乎大家忘记了去年星链开始提供全球服务时,曾与SpaceX一同领衔低轨卫星市场的OneWeb经历了破产重整,几度掉队。


去年11月20日,OneWeb正式发表了一项声明:“今天,OneWeb公司宣布脱离美国破产法第11章破产保护,并取得了所有相关的监管批准。英国政府商业、能源和工业战略部和Bharti Global组成的财团投资10亿美元新股本,通过建设650颗低轨卫星星座提供宽带连接服务。”


某种意义上,与其说是OneWeb选择了英国,不如说脱欧后的英国愿意打造自己的卫星互联网。这也意味着,英国方面后续将对OneWeb给予资金、政策等方面的侧重与倾斜。


而几乎同期(2020年11月初),正在研究构建由298颗卫星组成的Lightspeed网络的加拿大卫星运营商Telesat也从加拿大政府拿到6亿美元补贴,以资助低轨宽带通信项目。


当市场竞逐低轨卫星,有专家提出了自己的担忧:这一赛道不像大家说的那么热,其实是一件有利有弊的事儿。“依靠国家把卫星互联网提拔到一个新高度,也有更多的人愿意参与到产业当中,包括原来做地面的现在都开始考虑转向卫星了,对产业来说可能是好事。”


但从国际电联(ITU)登记情况看,地球静止轨道C段通信卫星已近饱和,Ku频段也很拥挤。不仅美、俄已抢占大量优质频段,近年来日本、印度、韩国、阿尔及利亚等国家都在自行或联合制造通信卫星,抢占轨道资源,各国之间频段“撞车”频繁。


去年11月份,俄国家航天集团公司向政府申请1.5万亿卢布(约合人民币1300亿元),用于筹建“球形”多功能卫星系统,以应对英国、印度联合控股的OneWeb和美国马斯克的“星链”系统。这次申请“球体”项目的金额甚至超过了俄罗斯2016-2025十年期航天计划获批的总额。


此外,还有消息称,俄罗斯国家杜马正在研究关于本国公民或组织使用西方卫星互联网服务的处罚条款,最高将处以13500美元处罚。



辣评:

很显然,这是一场总体的商战。国家要出去争取频率和轨道资源,争取公平的国际市场环境。企业要有出息,要靠自己的力量拿出过硬的产品和服务。国家和企业,两手都要硬,我们才能在卫星互联网这个产业站稳脚跟,拿到属于自己的份额。我们要对自己的体制有信心,更要对体制创新能力有信心。





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04

中国为何要搞海上航天发射?

专家:提高卫星发射能力,

解决落区安全问题


美国“太空”网站14日称,为应对越来越频繁的发射任务,中国正在建造一艘为海上发射运载火箭任务而专门设计的大型船只。


01
海上发射船2022年投入使用


“太空”网站援引位于山东省海阳市的东方航天港官微消息称,这艘立足于未来中国海上发射需求,充分调研中国固体、液体火箭发射与回收需求而研发设计的首艘专业化海上卫星发射工程船,全长162.5米、型宽40米,可通过配置专业化功能系统模块和集成化发射支持设备,满足当前中国在役及在研大中型固体运载火箭、中小型液体运载火箭的发射与回收等需求,计划在2022年完成建造并正式投入使用。报道还提到,今年中国已经创纪录地完成了41次航天发射,位居世界首位,未来这艘海上发射船将提升完善中国高频次海上发射能力。


美媒在报道中也极力介绍了这艘海上卫星发射工程船在可重复使用火箭方面的“潜力”。报道称,该船未来可能会用于回收火箭的第一级,类似美国SpaceX公司回收“猎鹰9”和“猎鹰重型”运载火箭第一级时使用的海上平台。


02
海上发射并不容易


航天技术专家黄志澄表示,这种为海上航天发射专门设计的大型海上平台,在国外已经发展了许多年。此前,我国使用改装过的大型船只在黄海进行过两次海上发射,运用长征十一号固体运载火箭将16颗卫星送入轨道。这两次发射任务的成功也使中国成为继美国和俄罗斯之后世界上第三个能够进行海上发射的国家。


海上发射方式对于火箭和作为海上发射平台的船只都提出了一些特殊要求。首先,实行海上发射需要火箭和发射平台都必须适应晃动的海面环境。长征十一号火箭副总设计师管洪仁曾透露,为实施海上发射,长征十一号任务团队采用了一种特殊的瞄准技术和动态条件下的发射技术,来应对海上发射的新环境。


此外,黄志澄表示,海上发射时还必须重新设计负责将火箭发射时产生的庞大热量分流出去的导流槽,以免火箭发射时产生的高温尾流损伤到海上发射平台本身。


从测控的角度来讲,在陆地发射时,火箭的控制和监测信号是通过有线通信系统传输;而海上发射阶段,就只能通过无线传输形式来实现。据此前公开报道显示,实施海上发射的长征十一号运载火箭也成为我国首枚采用无线测发控技术实施发射的火箭。


03
海上发射有优势


虽然海上发射相较于陆地发射,需要解决许多特殊的难题,但是海上发射的优势同样明显。海上发射可将火箭灵活地安排至靠近赤道的区域发射,这样可以节省很多火箭的推力和燃料。如果是发射同步轨道的卫星,在赤道地区发射可以让卫星直接入轨。对于中国而言,实施海上发射还有着极为特殊的意义,长征十一号运载火箭副总指挥金鑫透露,即使是我国最靠南的文昌卫星发射中心,位置也在北纬19度。在海上发射,则可以填补我国0至19度倾角卫星发射能力的空白,满足各种倾角卫星的发射需求,有效助推中国航天走出国门。


此外,海上发射还可以解决落区安全问题。由于地理位置因素,中国酒泉、太原和西昌卫星发射中心在发射火箭时,都面临着火箭一级和二级残骸掉落的安全问题。黄志澄说,“随着航天发射活动的需求量日益增加,陆地人口密度更加稠密,火箭发射残骸落区的安全问题也日益突出。与传统的陆上发射相比,海上发射不仅能有效解决这个问题,大幅降低陆地发射时的人员疏散成本,还可以灵活选择发射点和落区。”


开展海上发射平台的探索,是对陆上发射方式的一种有益补充。目前看来,海上发射和陆上发射各具优缺点,综合来看在靠近海边的地方建立发射场其实是最有利的。目前我国商业航天发射业务蓬勃发展,对于建设配套的商业发射场提出了现实需求,黄志澄表示,“海上发射将来可作为陆上发射的一种补充形式,用于商业航天发射。”



辣评:

国际海上发射公司的经营情况不算太好。虽然海射有着自己的优势,但是对卫星业主来说,要适应一种完全不同的技术流程,挑战还是相当大的。但这并不意味着中国人搞海上发射不会成功。长征11号的成功已经为我们提供了良好的范例。未来,是不是可以从海上发射更大吨位、更复杂结构的火箭?能不能在海上实现卫星的发射前处理?都是值得探讨的问题。





新闻链接:

https://m.sohu.com/a/501349232_162522/?pvid=000115_3w_a




05

卫星告诉你为什么不必过度担心

今冬能源供应


今年入冬以来我国冷空气活动频繁,“断崖式”降温带来的用电需求增加,以及煤炭价格短期触底之后出现的小幅反弹,叠加引起了社会对冬季能源供应的担忧。然而借助卫星我们可以直观的了解到,我国有资源、有条件、有能力保障大家温暖过冬。



1

煤炭



电厂的煤炭供应是保障用电供需的重要环节,而其关键在于电厂存煤能否稳定在安全水平之上。

在鄂尔多斯市准格尔旗,有着隶属于国能准能集团的黑岱沟露天煤矿(全国单坑产量最大的煤田,现核定产能3400万吨/年)和哈尔乌素露天煤矿(现核定产能3500万吨/年)。

今年入冬以来,平均每天黑岱沟煤矿发送约6.7万吨煤炭、哈尔乌素煤矿发送约8.4万吨煤炭到秦皇岛、黄骅港以及准格尔至大同沿线的电厂,保障当地的用电需求。


一般来说,电厂存煤可用天数的底线为7天,12天为正常水平。自10月以来,我国煤炭产量持续保持增长态势,最高日产量达1193万吨,创近年新高。在运输方面,电煤铁路装车保持在6万车以上的历史高位,11月以来电煤装车同比增长超过35%。截止11月14日,全国统调电厂存煤1.29亿吨,可用天数20天,电厂存煤远高于安全水平。




2

发电厂



电力足不足取决于电厂给不给“力”。煤源供应充足,各发电厂煤电机组可正常“出力”。

托克托发电厂是世界在役装机规模最大的火力发电厂,拥有8台60万千瓦机组、2台66万千瓦机组、2台30万千瓦机组,总装机规模为672万千瓦,堪称火电中的“超级航母”。该电厂承担着京津冀地区的能源保供重任,一天的发电量最高可以达到1亿千瓦。

面对今冬“保安全、保供热、保冬奥”的三重任务,托克托发电厂全力提升库存,为冬季燃料保供筑下夯实基础。


随着近期发电供热企业煤源全面落实,预计今冬全国电力总装机将达24亿千瓦左右,顶峰发电能力可超12亿千瓦,全国最大发电能力完全能够保障最高用电负荷需求。



3

天然气



在全球能源低碳发展的背景下,我国对天然气的需求进一步增长,天然气储量也成为了今冬能源保供重点。

作为全国最大的天然气主产区,长庆油田近期日产天然气保持在1.22亿方以上,全年预计可较去年同期累计增产20.45亿方,实现增幅4.56%。苏里格气田作为长庆油田的重要气田区块,日处理能力已达到1.1亿方以上,为民生过冬争“气”御寒。


截至目前,我国已落实供暖季天然气保供资源量1700多亿立方米,同比增幅超两成。各大地下储气库已基本完成注气,形成储气量超过270亿立方米。




居民安全温暖过冬是最大的民生工程,也是能源保供的底线。随着电厂存煤已达安全水平、发电厂煤炭机组正常出力以及各大天然气储气库已完成注气,我国有资源、有条件、有能力确保大家安全温暖过冬。



辣评:

国外期货机构早就在用卫星信息计算能源市场的变动了。对专业领域来说,能够用来判断市场走向的信息,多少都不嫌多。但是,这样的服务能不能更加精细化、消费化,让那些完全不专业的普通消费者,也能通过卫星,享受到更好的信息服务。至少,是不是可以让他们对于安全过冬、舒适过冬有更好的信心?这可能是卫星业界一个值得讨论的问题。





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06

“星链”专发31:一箭九飞,

重回卡角,瞄准新“壳层”


SpaceX“猎鹰”9-1.2型火箭11月13日在卡纳维拉尔角天军站进行了“星链”低轨宽带星座的第31次专项组网发射,任务代号“星链”v1.5G4-1。箭上携带了53颗加装了激光星间链路的“星链”v1.5型卫星。火箭于美国东部时间7时19分(北京时间20时19分)点火起飞。星箭分离于起飞后15分31秒进行。


本次发射曾拟8月中旬进行。这是SpaceX今年的第25次发射和第15次“星链”组网专发。这25次发射用的都是“猎鹰”9火箭。本次发射瞄准高339公里×212公里、倾角53.2度的一条轨道。卫星随后要利用自带的氪离子推力器升往540公里的工作轨道。


自2019年5月组网发射启动以来,SpaceX迄今已通过31次组网专发任务将1829颗“星链”卫星送入轨道。另外,该公司还借其1月24日的首次自营拼单发射任务把10颗“星链”部署到倾角97.6度的极轨道,6月30日又在第二次自营拼单发射任务下把3颗“星链”部署到一条类似轨道。加上2018年初发射的2颗“丁丁”原型卫星,已发射“星链”卫星总数为1844颗。


迄今已发射的“星链”卫星绝大多数被部署到壳层1。按组网方案,壳层1轨道高度550公里,倾角53度,设1584颗卫星。本次从卡角开始部署的是与壳层1相近的壳层4,轨道高度540公里,倾角53.2度,也拟设1584颗卫星。9月份从范登堡开始部署的为壳层2,轨道高度720公里,倾角70度,拟设720颗卫星。另两个壳层(壳层3和5)轨道高度560公里,倾角97.6度,共拟设520颗卫星。


最早部署的壳层1采用的都是“星链”v1.0型卫星。从9月份“星链”v1.5型卫星在范登堡首发开始,SpaceX改用了基于所部署壳层的“星链”组网专发任务编号办法。9月份那次发射代号为“星链”v1.5G2-1,意指壳层2的首次发射。本次发射的代号“星链”v1.5G4-1意指壳层4的首次发射。


“星船”SN20完成6台发动机试车


SpaceX正在继续为标志性的入轨首飞做准备,11月12日在其位于南得克萨斯博卡奇卡村附近的星营基地对“星船”SN20原型进行了由全部6台“猛禽”发动机参加的一次静态点火试车。试车于美国东部时间下午1时13分进行。马斯克很快发推说,试车情况不错。


“星船”SN20原型此前曾在10月21日连做了两次静态试车,但当时其只安装了两台“猛禽”。本次试车采用的是设6台发动机的飞行配置,其中3台为海平面型,另3台是适于在真空条件下使用的型号。


“星链”已有14万用户,出矩形天线


根据SpaceX 11月10日呈报给美国联邦通信委员会(FCC)的一份材料,“星链”低轨宽带网络目前已在为20个国家的约14万用户提供服务,用户数量比8月份报告的数字增加了约4万个。该公司称,其已收到超过75万份“全球订单/定金”。不过,与疫情相关的硅短缺问题一直在拖慢生产进度,影响了该公司完成订单的能力。


由于为了鼓励采用而要倒贴不少钱,天线一直是该公司的一大痛点和难点。FCC11月10日批准了“星链”的一款新天线。SpaceX称这款天线造价将会有所降低,但其向客户收取的费用仍是499美元。


与此前的圆盘形设计不同,新天线为矩形,而且更薄更轻。一年多来,在已经开通了宽带服务的地区,“星链”的贝塔测试用户一直在使用直径23英寸(约合0.58米)、重16磅(约合7.3公斤)的一款用户终端。他们现在可以选择购买长19英寸(0.48米)、宽12英寸(0.30米)、重9.2磅(4.2公斤)的新款天线。


12英寸的宽度也与亚马逊正在为其规划中的“柯伊伯项目”星座研发的天线的直径相当。不过,与“星链”已在开展实际部署相比,“柯伊伯项目”仍远远落在后面。亚马逊11月1日称,它打算在明年四季度前发射两颗试验用的“柯伊伯项目”原型卫星。


SpaceX首席执行官马斯克6月29日在世界移动通信大会上说,“星链”天线造价超过1000美元,但目标是要降到250或300美元上下。该公司总裁兼首席运营官肖特韦尔8月24日在航天研讨会上说,公司打算在今年底前把用户终端造价降低一半,而且“接下来我们觉得还能再砍去一半”。



辣评:

马斯克给人们最大的启示,就是不要把自己的思想束缚住。只要符合物理规律的事情,就没有什么不可以。市场或许会在某个时候拒绝某种技术,但绝不可能拒绝创新。只要这种创新找到合理的商业模式,它就是可行的。重复使用火箭可行、不锈钢火箭可行、低轨宽带互联网可行,说不定火星移民也是可行的。人不要自己把自己限制住嘛。





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