如果你经常关注航天领域的新闻,应该对“太空垃圾”这个词不陌生,但你有没有想过:除了那些体积大、能被雷达追踪的报废卫星、火箭残骸,太空中还飘着无数看不见摸不着的微尘和细小碎片?这些小东西,正在悄无声息地“吃掉”价值动辄几十亿的现役卫星。
根据美国太空司令部最新的监测数据,目前地球近地轨道上已经有超过1.1万颗现役卫星在运行,加上报废卫星、火箭残骸等大尺寸垃圾,总数量超过3.6万块,而直径小于1厘米的微尘、微小碎片,预估总量超过1亿块。这些微尘本身没有动力,会跟着轨道惯性一直飘,一旦和高速运行的卫星碰撞,就会直接附着在卫星表面,日积月累就形成一层不薄的“灰尘外壳”。
这层灰可不是看起来不好看那么简单。对搭载了光学望远镜、遥感相机的观测卫星来说,灰尘会直接遮挡镜头透光率,轻则导致成像模糊、数据误差变大,重则直接让整个光学设备报废;对依靠太阳能板供电的卫星来说,灰尘会降低太阳能板的光电转换效率,不少原本设计寿命10年的卫星,运行个五六年就因为供电不足提前退役;就算是导航通信卫星,灰尘也会影响信号收发增益,拖慢传输速度,降低服务稳定性。
但直到今天,全球范围内还没有一家商业公司推出过针对现役卫星的定期除尘服务——换句话说,这是一片完全空白的蓝海市场,无数卫星运营方正等着有人能给他们的卫星“定期搓澡”。
从项目可行性来看,首先需求侧的支撑已经非常明确。现在不管是官方航天机构,还是SpaceX、星链这种商业卫星运营商,每年都要因为太空微尘损失不少卫星,仅替换一颗中型遥感卫星的成本就超过10亿元,远远高于定期除尘的费用。我之前跟国内一位航天领域的工程师聊过,他说现在不少商业卫星公司已经在主动找技术团队,打听有没有在轨清洁的可能,只要技术能落地,买单意愿非常强,不存在找不到客户的问题。
技术层面来看,核心难题其实也已经基本攻克。要给卫星除尘,首先得能找到卫星、靠近卫星,这方面现如今的空间交会对接技术已经非常成熟,我国从神舟系列飞船开始就已经掌握了自主变轨、精准对接的能力,现在商业航天领域的小型服务卫星,已经能做到精度米级的定位靠近。其次是除尘方式,不需要用洗洁精擦那么复杂,目前主流研究方向里,高压脉冲气流除尘、静电吸附除尘都已经做过地面模拟试验,对附着在卫星表面的微尘去除率能达到90%以上,而且不会损伤卫星表面的光学涂层和结构,技术完全可以落地。说白了就是把已经成熟的变轨对接技术和除尘技术整合到一颗服务卫星上,不存在无法突破的技术瓶颈。
接下来聊聊大家最关心的市场前景,我们可以算一笔很直白的账:按照现在卫星发射的增速,预计2030年近地轨道的现役卫星总量会超过4万颗,就算我们只拿下10%的市场份额,也就是4000颗卫星,如果按每颗卫星每年10万元的除尘服务费来算,一年就是4个亿的营收;如果推出包年会员制,预收10年的服务费,单这部分预收就能达到40亿,足够支撑项目的后续研发和扩张。
而且这还只是基础服务的收入,等我们的服务卫星部署完成,变轨作业的能力已经有了,还可以拓展大量增值服务:比如卫星的在轨轨道校正,现在很多卫星运行一段时间后会出现轨道偏移,需要微调,我们可以按次收费;还有卫星受损检测、小故障在轨维修,甚至未来还可以做退役卫星的离轨回收处理,这些都是可以单独收费的增值业务,市场空间比基础除尘大得多。
具体的项目建设规划其实也很清晰:第一步我们先集结国内航天领域的资深工程师和智能机器人领域的研发团队,用18-24个月的时间研发出第一款可量产的可变轨商用除尘服务卫星,核心功能就是自主变轨、自主定位目标卫星,用高压脉冲气流完成非接触式除尘,每次作业完成后,会自动生成包含除尘前后对比、作业数据的工作日志,同步给卫星所属的运营方,确认完成就可以结算费用。第二步先发射2-3颗试验卫星,给国内的几家用户做免费测试,收集数据优化技术,验证稳定后再批量发射部署,逐步覆盖近地轨道的主要卫星集群。
从投资角度来看,这个项目的启动门槛其实并没有大家想象的那么高:首期只需要2亿人民币的启动资金,就可以完成核心技术研发和首颗试验卫星的制造;而且我们可以提前跟意向客户签订意向协议,收取一定比例的预付款,进一步降低资金压力。等项目验证落地,我们就是全球第一家做商业卫星在轨除尘的公司,妥妥的全球独家赛道,到时候不管是星链这种巨型卫星星座运营商,还是各国的官方航天机构,都会主动找上门来合作,成长为千亿级的航天独角兽只是时间问题。
