隨著全球低軌衛星組網競賽升級，中國20.3萬顆衛星頻軌資源申報的落地，成本控制已成為決定星座部署速度與商業競爭力的核心變數。從傳統億級定製化衛星到如今千萬級乃至百萬級的量產產品，低軌衛星行業正經歷一場覆蓋設計、製造、發射、供應鏈的全鏈條成本革命。本文結合行業最新實踐與技術突破，深度解析低軌衛星的成本構成邏輯與降本路徑演進。一、成本構成全景從單星造價到全鏈條成本拆解低軌衛星的成本體系涵蓋衛星製造、發射運輸、核心元器件三大核心類股，各環節成本佔比隨技術迭代持續最佳化。（一）單星造價梯度分佈不同功能定位的低軌衛星造價差異顯著，形成清晰的產品梯度：（二）核心系統成本佔比衛星平台的五大核心系統成本構成呈現三高一低特徵，結構、姿軌控、推進系統合計佔比超60%。1、結構類衛星主結構為拼接的板狀結構，材料採用鋁蜂窩板，目前已成熟應用十幾年。由於商業航天的發展，其價格從4萬元/平方降至1.5-2萬元/平方。800公斤級衛星需消耗50-60平方，單星結構成本約75-120萬元；小衛星消耗3-5平方，成本約為4.5-10萬元。中國國產CPI薄膜替代進口後，柔性太陽翼成本降低40%以上。2、姿軌控系統姿軌控系統是衛星姿態與軌道控制的核心，主要包括星敏感器、太陽敏感器、陀螺、磁元件及反作用輪，也是成本的主要構成。星敏感器，主要作用是通過觀察恆星反推位置，其價格約為30~35萬元/台，一顆衛星用2~3台；太陽敏感器，主要作用是通過觀察太陽定位，價格2萬元/台，一顆衛星用8台；陀螺主要作用是用於指北，可分為分光纖陀螺，價格約為50萬元/台，一顆衛星用2台，微機械陀螺，價格60-70萬元/台；磁元件主要作用是感知地球磁場，價格約為40-50萬/套；反作用輪主要作用是控制姿態，此前基本上為德國進口，進口價格為200萬/台，一顆衛星用4台，目前已實現中國國產化，價格降至五六十萬元/台。3、推進系統推進系統是衛星機動核心，分化學推進和電推進，低軌衛星多用電推進。40-50毫牛量級電推進系統佔據市場主流，價格穩定在80-100萬元/套。據瞭解，北京傲天、星辰空間、易動宇航等三家企業佔了90%以上商業衛星訂單。4、熱控系統熱控系統用於衛星控溫，包含加熱片、熱敏電阻、散熱器、熱管等產品。加熱片用於陰影區補熱，價格幾百塊/片；熱敏電阻用於測量溫度，價格幾百塊；散熱器分白漆、黑漆，白漆價格300~400塊/平方分米，大衛星一個面散熱面約3-4平方米；熱管用於導熱（內部充液體氮氣或氨氣），1.5~1.8米長的熱管價格2萬元/根，是熱控類價值量最高的產品。5、電源系統電源系統是衛星關鍵分系統，包含帆板（太陽翼）、電源控製器、蓄電池組、帆板活動部件（SADA）。帆板是衛星獲能唯一手段，電池片材料經歷晶矽、砷化鎵、三結砷化鎵，未來可能會用HJT、鈣鈦礦，向光電轉換效率提高方向發展；基板是電池片支撐結構，傳統剛性基板用鋁蜂窩板，因不能多次折疊，僅能兩折、三折，後來發展了可多次折疊與捲繞柔性基板用聚酰亞胺薄膜；電源控製器用於收集帆板電能、穩定母線電壓及配電，一般7000-8000瓦功耗用42伏母線，5000瓦以下用38伏母線；展開機構方面，傳統剛性基板用鎖引機構+火工品，柔性太陽翼用推拉桿式和捲繞式。（三）全鏈條成本結構當前低軌衛星組網的全鏈條成本中，衛星製造成本佔比約55%-65%，發射成本佔比25%-35%，核心元器件成本佔比達30%-40%（含於製造成本中）。其中射頻微波晶片單星需求量達數百至上千顆，成為制約成本的關鍵環節。二、降本核心驅動政策、技術與規模化的三重共振低軌衛星行業的降本並非單一因素作用，而是政策引導、技術突破與市場規模化形成的協同效應。（一）政策與資本雙向賦能國家層面出台《商業航天高品質安全發展行動計畫(2025—2027年)》，明確支援可重複火箭、智能衛星等低成本技術研發，並開放國家重大試驗設施共享。資本端2025年行業融資總額達186億元，同比增長32%，國家製造業轉型升級基金等長線資本持續加碼核心企業，為技術迭代與產能擴張提供資金保障。（二）技術創新打破成本瓶頸材料中國國產化突破：中國國產CPI薄膜成功替代日韓產品，應用於柔性太陽翼後使衛星重量減輕40%，採購成本大幅降低；鋁蜂窩板、熱管等基礎材料通過規模化採購實現價格腰斬。製造工藝革新：高溫原位增材製造技術實現衛星多功能結構一體化列印，結構剛度提升21.5%的同時，製造成本降低30%以上；自動化生產線將衛星製造周期從18個月壓縮至3個月，人工成本佔比下降50%。元器件進口替代：時代速信等企業實現射頻微波晶片中中國國產化，年產能達1億顆，使單星晶片成本降低40%，徹底擺脫進口依賴。（三）規模化量產攤薄成本若上海G60星鏈產業基地等叢集形成50余家上下游企業協同效應，通過標準化設計將衛星轉化為可快速迭代的基礎設施產品。中國衛星海南超級工廠年產能達1000顆，規模化生產使單星成本較傳統模式降低30%，這種量產-降本-擴產的正向循環已成為行業主流。三、降本路徑實踐從設計最佳化到全產業鏈協同低軌衛星的降本過程呈現多維度、深層次特徵，覆蓋從產品設計到供應鏈管理的全流程。（一）設計端：極簡主義與功能整合精簡冗餘配置：星敏感器從3台減至2台，推進系統從雙套配置改為單套，通過演算法最佳化彌補硬體冗餘減少的可靠性損失。模組化標準化：採用衛星工廠模式，將衛星拆解為天線、推進、電源等標準模組，通過流水線組裝實現成本攤薄，通過該模式可使成本降低60%。輕量化設計：通過材料升級與結構最佳化，部分遙感衛星重量從420公斤降至22公斤，直接降低發射成本佔比。（二）製造端：自動化與工藝升級自動化生產普及：衛星內部連接線採用自動化加工裝置後，成本下降三分之一；機器人手臂組裝使衛星響應速度比傳統分體式結構快40%。新型製造技術應用：高溫原位增材製造技術實現承載、散熱、訊號傳輸多功能結構一體化，熱導率提升的同時減少部件數量。試驗流程最佳化：通過模擬技術替代部分物理試驗，縮短研發周期，星網二代星通過該方式壓縮近30%的試驗成本。（三）發射端：可回收與大運力突破發射成本佔比從早期的50%以上降至當前30%左右，核心得益於兩大技術革新：可回收火箭技術：獵鷹9號火箭通過15次復用使單次發射成本降至2000萬美元，中國藍箭航天朱雀二號、星河動力智神星火箭均在推進回收技術研發。大運力一箭多星：天龍三號火箭實現近地軌道20噸運載能力，完成“一箭36星”地面驗證，預計年發射能力達60次，大幅攤薄單星發射成本。成本目標明確：2026年中國火箭發射成本有望從6萬-8萬元/千克降至1萬美元以下，接近SpaceX水平。（四）供應鏈：中國國產化與規模化採購核心元器件替代：射頻微波晶片中國國產化率超60%，時代速信1億顆年產能的落地破解了晶片供給跟不上衛星量產的痛點；航天級CPI薄膜打破日韓壟斷，使柔性太陽翼供應鏈安全與成本可控兼得。供應商競爭最佳化：雷射通訊終端市場形成體制內（330-350萬元/套）與商業企業（≤200萬元/套）的雙重供給，規模化後目標價將降至100萬元/套。採購模式創新：元信通訊等企業放棄高價體制內供應商，轉向商業供應商採購核心產品，單星採購成本降低15%-20%。四、未來趨勢成本底線與技術平衡的長期博弈低軌衛星行業的降本之路仍有廣闊空間，但也面臨技術可靠性與成本控制的雙重考驗。（一）短期降本空間（1-3年）單星造價持續下探：商業通訊衛星有望普遍進入千萬級以下區間，小型專用衛星向百萬級突破。發射成本加速下降：可回收火箭規模化應用後，低軌發射成本或將降至5000美元/千克以下，接近SpaceX星艦的67-100美元/千克目標。元器件成本再壓縮：工業級晶片通過設計加固實現航天級應用，成本較宇航級晶片降低70%以上。（二）長期技術挑戰高壁壘產品成本剛性：環路熱管、高比沖推進系統等核心部件因技術稀缺性，價格下降空間有限，需通過技術創新突破瓶頸。規模與質量平衡：年產能數千顆的量產需求對產品一致性提出更高要求，需在自動化生產中建立全流程質量控制體系。合規成本上升：ITU規則要求7年內首星入軌、14年完成全部署，履約壓力可能推高短期研發與生產投入。（三）國際競爭格局SpaceX星鏈V3衛星實現性能與成本的最優平衡，單星下行容量達1Tbps（是現有型號的10倍），而發射成本通過星艦復用進一步降低至100美元/千克。中國企業需在保持成本優勢的同時，實現性能指標的同步提升，才能在全球低軌資源競爭中佔據有利位置。低軌衛星的降本革命本質是技術創新、規模化生產與供應鏈最佳化的系統性工程。從天價定製到平價量產，從進口依賴到自主可控，行業正以每年15%-20%的成本降幅快速演進。未來，只有在成本控制與技術可靠性之間找到最佳平衡點的企業，才能在萬星組網的浪潮中脫穎而出，推動太空經濟進入規模化發展的新階段。附錄：近地軌道資源：容量限制與分配規則近地軌道指距離地球400-1800公里的太空區域，是衛星部署的核心優選區——這片區域的總承載容量約10-12萬顆衛星，是全球低軌組網競爭的核心賽場。其中，450-600公里高度堪稱黃金軌道：通訊效率高、訊號衰減少，原本是通訊衛星的最佳選擇。但由於搶佔先機的衛星數量已達9000顆，該高度的軌道資源日趨緊張，中國兩大通訊星座沒能趕上這一波佈局，只能將軌道高度調整到1100多公里。值得注意的是，截至12月底，中國申報的衛星數量已接近20萬顆，但申報不等於獲批：衛星運行需要佔用特定頻率，必須避免不同衛星間的頻點幹涉，尤其是軌位、高度相近的衛星，一定會根據實際情況調整。因此，最終實際部署的衛星數量，會遠低於申報數，全程動態最佳化。不同類型的衛星，對軌道的需求也各有側重，選擇邏輯很清晰：太空算力衛星：偏愛700-800公里的晨昏軌道——這裡光照條件極好，衛星繞地球一圈96分鐘裡，有70多分鐘能曬太陽，剛好滿足算力衛星的高能源需求；而且它的通訊頻寬只有幾百兆（比如200-300兆），頻率協調起來難度低，不容易和其他衛星衝突。遙感衛星：和太空算力衛星偏好一致，也常用晨昏軌道，核心也是看中充足的光照條件。通訊衛星：是軌道競爭的焦點選手——它的通訊頻寬高達幾個G甚至十幾個G，頻率協調難度極大，對軌道資源的爭奪也最為激烈。 (材料匯)

最近這段時間，我一直在關注一個被很多人忽略，但在我看來具有“千年變局”性質的硬核新聞：天上要“堵車”了。這個周末，除了宏觀經濟資料，航天圈最炸裂的消息莫過於中國向國際電聯（ITU）一口氣申報了超過20萬顆低軌衛星計畫。你要知道，目前人類歷史上發射的所有衛星總額，加起來也不過一萬多顆。而我們這次通過新成立的“無線電創新院”等實體，直接甩出了兩個各9.6萬顆衛星的巨型星座計畫（CTC-1和CTC-2）。很多人聽完第一反應是：瘋了吧？這麼多星，能發上去嗎？要花多少錢？但我查了下底層的商業邏輯和地緣政治博弈，我的結論非常明確：這筆帳不是這麼算的。這不是能不能發上去的問題，而是如果我們不在這裡畫下這道線，未來的太空“二環裡”就再也沒有中國人的位置了。這篇文章我將用超過6000字的篇幅，把這場價值兆的太空圈地戰拆解清楚。太空中的“學區房”爭奪戰。一、算算這筆地皮帳：為什麼軌道資源是極度稀缺的？很多人有一種錯覺，覺得太空是無限的。確實，宇宙無限，但“低地球軌道”（LEO）是有上限的。這就好比北京城很大，但二環內、長安街邊的地皮就那麼幾塊。低軌空間，也就是距離地面500到2000公里這一層，被公認為是建設衛星網際網路的“黃金地段”。為什麼一定要在這裡？我整理了一個簡單的對比表：你看這個資料，只有低軌能做到40毫秒以內的延遲。這意味著什麼？這意味著如果你想實現全球覆蓋的高速寬頻、自動駕駛互動，甚至像馬斯克設想的星鏈手機直連，你必須擠進低軌。那麼，低軌能容納多少衛星呢？據ITU的資料測算，低軌空間理論上的安全容量大約只有6萬顆衛星。注意，這是“安全容量”，考慮到避讓和防碰撞。而現在的情況是什麼樣？美國SpaceX已經發射了超過9400顆星鏈衛星。馬斯克的初期目標是1.2萬顆，二期計畫已經追加到4.2萬顆。你算算，如果馬斯克一家就佔了4.2萬個坑位，剩下的全世界分，還能剩幾個？二、 20萬顆衛星：這不僅僅是申報，這是“插旗”很多人看不明白，既然容量只有6萬，中國為什麼要報20萬？這裡有一個關鍵的國際規則：ITU（國際電聯）實行的是“先到先得”。現在的太空競爭邏輯非常像幾百年前的大航海時代，誰先在一個荒島上插了旗，這地方以後就是誰的。在太空中，你只要先把頻率和軌道申報了，你就算拿到了“預售證”。我查了下這次申報的細節。這20萬顆衛星不是隨便填的數字，它包含了一套完整的、多層分佈的巨型覆蓋網。為什麼要報這麼多？因為申報不代表立刻就要發完。按照ITU的規則，申報後你有7年的窗口期。如果你不在這個窗口期內發射出第一顆星，你的坑位就作廢。中國這次一口氣報20萬顆，本質上是在跟時間賽跑。我們要把那些最好的頻段、最好的軌道切片先“預定”下來。否則，等馬斯克的二期星鏈鋪滿了，你想申報都找不到沒幹擾的頻段了。這叫“以空間換空間”，用申報的冗餘度來避險未來幾年的博弈變數。三、降軌陰謀：馬斯克織的這張網有多密？在這裡，我必須跟大家分享一個極其警惕的變數：馬斯克最近在搞“降軌”。原來的星鏈主要在550公里的高度。最近他們向FCC（美國聯邦通訊委員會）申請，要把大量的二代星鏈部署在340到380公里的極低軌道。這意味著什麼？從技術上說，軌道越低，手機直連的訊號就越好。但從對抗角度看，這相當於在我們的頭頂上織了一張極密的鐵絲網。如果這一層全被馬斯克的衛星填滿了，我們未來的火箭發射、科學衛星升空，每一次都要面臨極其複雜的避讓計算。我查了一下SpaceX的自動避讓資料：僅2024年一年，星鏈衛星就進行了超過5萬次的主動軌道避讓，比兩年前翻了數倍。如果不搶下這20萬顆衛星的軌道主權，未來我們可能連火箭都發不出去了，因為天上的“車位”全停滿了人家的車。這種“軌道擠壓”，就是一種軟實力的霸權。總結上篇，20萬顆衛星的申報，是中國在太空資源枯竭前的一次“極限卡位”。但問題接踵而至：報上去了，能造出來嗎？能發上去嗎？馬斯克的獵鷹9號和星艦已經把成本打到了地板上，我們拿什麼跟人家“對線”？但很多讀者問：申報了20萬顆衛星，是不是就算佔住坑位了？我今天在這裡必須要潑一盆冷水：申報只是“門票”，而要保住這個坑位，我們面臨的是ITU規則下的極致“死亡倒計時”。四、 7年、10%、50%：ITU規則下的“死亡倒計時”我們要知道，國際電聯（ITU）的“先到先得”規則並不是無限期有效的。它有一套非常嚴苛的“發星保軌”時間表。我查了一下最新的管理規定，一旦你提交了衛星星座的頻率和軌道申請，你面前就擺著三個死命令：你看這個資料。我們申報了19萬顆衛星的“無線電創新院”計畫，意味著按照目前的規則，我們在未來9年內，必須把至少2萬顆衛星送入軌道。這是什麼概念？從2024年到2025年，中國一年的發射衛星總數才一兩百顆。馬斯克的SpaceX一年的發射量也才不過一兩千顆。我們要完成這種“大躍進”式的部署，不僅是造衛星的問題，關鍵是我們的運力帳能不能算得過來。這不僅僅是技術挑戰，更是一場關於製造工業能力的極限壓力測試。五、頻譜戰爭：為什麼有些頻段給錢也不賣？我們做產業分析，一定要看核心資源的分配。在太空，除了坑位（軌道），最重要的就是頻道（頻率）。現在衛星網際網路主要用的是Ku和Ka頻段。你可別小看這些字母，它們就是太空通訊的“黃金公路”。為什麼一定要搶Ku/Ka頻段？我做了一個簡單的損耗與容量對比表：大家看明白了嗎？現在的形勢是：Ku頻段已經停滿了“車”，Ka頻段也快被馬斯克包圓了。如果我們不通過這20萬顆衛星的申報去“鎖死”一部分Ka頻段和未來的Q/V頻段，等我們的衛星製造和火箭技術趕上去了，我們發現路已經被人封死了——你衛星發上去也沒法發訊號，因為一波波無線電全在打架。這就是為什麼無線電創新院這個“國家隊”概念股如此重要的邏輯：他們不是在賣衛星配件，他們是在為國家搶頻道，搶未來6G甚至10G時代的全球通訊解釋權。六、暴力部署的對帳單：長征10號甲回收意味著什麼？說到發星，大家最關心的還是成本。馬斯克為什麼牛？是因為他把獵鷹9號的一公斤運載成本降到了3000美元以內，而星艦的目標是幾百美元。在2026年之前，我們很多人在擔心我們的“不計成本”發射能撐多久。但我關注到了2026年初國內航天領域兩個極其關鍵的增量資訊。一個是長征10號甲的回收技術。如果中國能在一季度實現核心火箭的多次回收，這就意味著我們的單公斤運費將下降50%以上。另一個是“群發”技術。以往我們是一箭一星或一箭兩星，現在我們在推的是“平板衛星”折疊技術。一發火箭上去，像攤大餅一樣直接甩出30-50顆。我給大家算筆帳：如果我們未來要有50000顆星在軌，按照理論壽命10年計算，我們平均每年需要更新5000顆。這要求我們每三天至少要發一發滿載的重型火箭。這不再是傳統的“科研航天”，這是徹頭徹尾的“工業航天”。總結這一部分，20萬顆衛星的申報不僅是卡位，更是一張中國向ITU立下的離座證明。如果我們跑不贏這個時間表，我們佔下來的頻段就會被作廢，這叫“資源的二次流失”。那麼，在這種極限壓力下，中國那些“航天國家隊”和商業火、衛星標的，到底誰擁有最強的兌現能力？我們一直強調，產業分析最終要落腳到上市公司。在太空基建這個賽道，我們必須盯著兩類人：一類是“國家隊”的獨家平台，另一類是能卡住核心技術瓶頸的“隱形冠軍”。七、首推標的：航天工程，被低估的“太空基建總包”如果讓我只推一個票，我會毫不猶豫地選擇航天工程。為什麼？大家都在看長征火箭，但很多人不知道，長征火箭背後的“親爹”是航天一院（中國運載火箭技術研究院）。而航天工程，正是航天一院旗下唯一的主機板上市平台。這是一個極具想像力的資產證券化邏輯：一定要看懂這個邏輯：當SpaceX的星艦把發射做成了“白菜價”，中國航天系統面臨的最大壓力就是體制機制改革。而航天工程作為唯一的資本運作口子，極有可能承接長征系列商業化轉型的所有紅利。這就是所謂的“舊瓶裝新酒”，而且裝的是茅台。八、火箭產業鏈：誰在為空天往返“造心臟”？衛星要上天，動力是關鍵。在火箭產業鏈側，我們也必須關注那些不可替代的環節。1. 航天動力：液體火箭發動機的“國家隊”馬斯克的猛禽發動機之所以強，是因為液氧甲烷技術。而航天動力背靠航天六院（液體動力研究院），是中國液體火箭發動機的絕對主力。未來長征10號甲要回收，發動機必須能多次點火、推力可調，這塊的技術攻關和產能擴建，非它莫屬。2. 超捷股份與飛沃科技：緊韌體裡的“螺絲釘精神”做火箭和做汽車不一樣。火箭在高頻震動和極端溫差下，一顆螺絲釘的失效就是幾十億的損失。超捷股份和飛沃科技在高端緊韌體領域的突破，其實是打通了從“能造”到“量產”的關鍵一環。九、發星保軌：從“製造”到“抗干擾”發上去只是第一步，在擁擠的低軌裡“保住軌道”，不被馬斯克的星鏈擠兌，靠的是電子對抗和精準定位。這裡重點說一下臻鐳科技和鋮昌科技。你們看過星鏈衛星的照片嗎？底部那個平平的板子就是相控陣天線。為了在幾百公里外精準抓住地面訊號，每顆衛星都要裝幾千個T/R元件。這簡直就是給晶片廠商發的“印鈔機”許可證。這兩家公司在宇航級晶片領域的市佔率，決定了它們的高毛利不可撼動。除了這些傳統的“硬傢伙”，我們還必須警惕馬斯克的“降維打擊”——他在太空中搞算力中心，搞太陽能電站。這才是真正的“星球大戰”劇本。如果在天上直接處理資料、直接發電，地面還需要建那麼多基站和電廠嗎？當我們把這20萬顆衛星發上去之後，它們漂浮在天上難道只是為了傳傳微信消息嗎？不，馬斯克已經在佈局下一步了：太空算力與太空太陽能。十、下一代玩法：把IDC機房和發電廠搬到天上1. 太空算力：順灝股份的“星際伺服器”大家想過沒有，如果我在太空直接部署伺服器（IDC），除了輻射散熱好，最大的好處是什麼？是全球無死角的資料處理能力。這就不用把海量資料傳回地面再處理，直接在天上算完發結果。順灝股份佈局的太空算力業務，雖然現在看還很早期，但這個方向是對的。未來AI大模型的資料訓練，如果能用上太空的清潔能源和無限散熱，成本邏輯將被重寫。2. 太空太陽能：24小時不落的太陽地面太陽能無論怎麼卷，都要看天吃飯，晚上沒電。但在通過向日葵式調整軌道，太空太陽能電站可以實現24小時不間斷髮電。在這個領域，我們需要關注那些能把太陽能電池做薄、做輕、抗輻射的公司。十一、師夷長技：SpaceX供應鏈的A股對應我們不得不承認，SpaceX目前依然是全球商業航天的領跑者。在A股投資，還有一種簡單的邏輯：誰進了馬斯克的供應鏈，或者誰能替代馬斯克供應鏈裡的核心環節？這裡有兩個典型的邏輯：1. 信維通訊：作為泛射頻領域的龍頭，雖然主要業務在手機端，但在LCP天線、高精密連接器上，完全具備切入星鏈終端的能力。2. 西部材料/再升科技：火箭和衛星都要減重。西部材料的鈦合金、再升科技的保溫隔熱材料，這些都是航天級的基礎材料。不管是中國發還是美國發，只要發射量上來，材料的需求是剛性的。十二、補充力量：快舟商火與東湖高新最後提一嘴“快舟”。相比於長征系列的重型轟炸機，快舟系列運載火箭就像是靈活的游擊隊。東湖高新因為收購邏輯與快舟產生了聯絡。在補網發射、應急發射這種小批次任務中，快舟這類商業火箭有著不可替代的靈活性。對於這20萬顆衛星的組網，不僅需要大卡車，也需要快遞小哥。十三、結語：為了頭頂那片不被封鎖的星空我們從20萬顆衛星的申報聊起，拆解了ITU的“死亡倒計時”，算清了馬斯克的降軌陰謀，也把航天工程、航天動力、中國衛星等核心公司的家底盤了一遍。最後，我想說的是：商業航天，從來就不只是一門生意。它往小了說，決定了未來我們手機能不能在全球任何一個角落連上網（6G）；往大了說，它決定了我們在這個星球外層空間的生存權和發展權。面對SpaceX的巨大優勢，我們有過焦慮，有過落後。但從“兩彈一星”到“北斗組網”，中國航天人最擅長的就是在被封鎖中突圍，在不可能中創造奇蹟。2026年，當長征10號甲帶著巨大的轟鳴聲回收落地的那一刻，我相信，那就是中國版太空大航海時代真正的開啟。為了我們頭頂那片不被封鎖的星空，這兆級的投入，值！ (行業報告研究院)

“星鏈”引發低軌衛星巨型星座競相發展。按現實增長模型預測，2036年全球在軌衛星數將飆升至27萬顆。屆時太空會被“擠爆”，導致嚴重“堵車”。中國國防科技大學教授楊俊團隊提出面向天基智能發展需求的開放共享可持續性巨型星座（OSSMC）建設方案，僅靠約4.8萬顆衛星就可為全球80億使用者提供按需定製、即時響應的服務，其服務效能與百萬顆衛星相當。相關成果近日發表於《國家科學評論》。OSSMC示意圖。受訪者供圖近地空間擁堵增加碰撞風險天基系統是以太空中的衛星、空間站等航天器為核心，輔以地面站、控制中心等地面配套設施，實現資訊獲取、傳輸、處理與服務的綜合系統。它就像“太空版的基礎設施網路”，把太空資源與地面需求連接起來。“具有衛星發射能力的國家都擁有天基系統。”論文通訊作者、國防科技大學研究員郭熙業表示，在航天科技迅猛發展的當下，太空的戰略價值愈發凸顯，吸引著越來越多的國家投身其中。美國、日本、英國、印度等國家紛紛發佈太空戰略檔案，完善自身太空戰略佈局。近地軌道正成為新的“戰略要地”。美國空軍專業太空追蹤網站Space-Track資料顯示，目前全球在軌衛星數量已超1.5萬顆。據統計，自“星鏈”掀起低軌星座競賽潮以來，全球已提交300多份星座計畫、預計部署超百萬顆衛星，太空正變得越來越“擠”。考慮衛星軌道運動安全距離，在同層與跨層星間最小安全距離均為50千米的情況下，300至2000公里低軌空間僅能容納17.5萬顆衛星。“也就是說，在衛星最小安全距離下，低軌空間的衛星數上限為17.5萬顆，而2036年全球在軌衛星數預計將飆升至27萬顆，空間資源的有限性與需求的爆炸式增長形成尖銳矛盾。”郭熙業說，每新增一顆衛星，都會增加其撞擊地球軌道上其他運行物體的風險，太空垃圾正以每年5%的速度增長，帶來極為嚴重的安全問題。團隊成員探討科學問題。王昊昊/攝不僅如此，隨著低空軌道的衛星越來越多，其對近地空間的影響也會越來越大。比如光污染，“星鏈”衛星上裝備了巨大的太陽能板，這些太陽能板反射光線，成為光污染的新來源。更重要的是，這些新增衛星會干擾人類對太空的天文觀測，對地面望遠鏡和空間望遠鏡造成潛在干擾。該團隊成員、國防科技大學副研究員李獻斌表示，未來更多空間站的部署、外星體探測任務相關航天器的往返與駐留，將進一步擠佔有限的軌道空間，若不加以科學規劃，可能導致近地軌道陷入擁堵甚至癱瘓，嚴重制約後續太空探索活動的開展。一顆衛星不再只能幹一件事太空的衛星已經很多了，為什麼各個國家還在不斷髮射新衛星？“關鍵原因是傳統的天基系統功能孤立、服務固化，資源閒置率超90%。”李獻斌表示，傳統衛星就像一個個“功能孤島”，有的衛星專門負責通訊，有的只做導航，有的只能進行遙感觀測，每顆衛星只有單一功能，彼此之間幾乎沒有關聯。各國各自為戰的發展模式又導致衛星重複建設，太空衛星中有很多功能相同。資料顯示，若維持現有格局，到2030年，全球空間系統成本將突破兆美元，而服務效能卻因軌道擁堵不升反降。“‘星鏈’引發了低軌衛星巨型星座競相發展，曾有百餘名科學家‘上書’國際電信聯盟，建議叫停其後續衛星發射計畫。”論文共同第一作者、國防科技大學助理研究員覃俊祥介紹，儘管空間可持續性發展問題在《自然》《科學》等國際刊物上引起廣泛討論，但遺憾的是，一直沒有給出解決方案。如何破題？研究團隊首先尋求理論突破。他們建立了開放共享可持續星座設計理論框架，解決複雜天基系統動態最佳化和資源最優配置難題。他們提出“衛星資源實體化抽象”理論，將感測器等硬體解耦為虛擬資源，打破傳統衛星功能固化侷限。覃俊祥解釋，這是把衛星上的感測器等硬體裝置轉化成一個個虛擬資源，就像在手機上使用的各種App，不用關注手機硬體具體是什麼型號，只要有對應的虛擬功能就能用一樣，這種轉化讓資源調配更靈活。在此基礎上，團隊建立“天基使用者需求-資源動態對應”多目標最佳化理論，它能根據不同使用者的多樣化需求，智能匹配對應的衛星資源，就像“智能導購”一樣，能夠精準找到最適合使用者需求的資源組合；建立星群協同服務最佳化智能演算法理論框架，讓太空中的衛星不再孤立，而是像一個“團隊”一樣協同工作。“要打破過去一顆衛星只能幹一件事的模式。”郭熙業表示，理論創新實現了整個衛星星座全域參數的最佳化，從而最大化提升天基系統資源效能，全面提升通訊、導航和遙感一體化服務質量。讓4.8萬顆衛星等效百萬顆在理論突破基礎上，該團隊進行硬體和範式革新，創新提出“感測器+網路+智能計算”（SNAI）的智能衛星架構，建構基於“雲池端”（CPT）範式的智能天基系統。面向一體化天基系統智能衛星演示系統。王昊昊/攝硬體革新方面，SNAI把衛星拆分成一個個標準化的“資源單元”，它們就像通用零件，包括負責感知訊號的感測單元、負責資料傳輸的網路單元、負責處理資料的智能計算單元。這種開放式架構不僅大大降低衛星建設成本，還讓衛星資源利用率大幅提升，單是感測資源的覆蓋範圍就比以前提高13倍。系統革新方面，CPT範式重塑天基系統的服務模式。借鑑網際網路“全球一張網”的理念，智能天基系統通過雲端統籌實現全球衛星資源的智能調度。不僅如此，CPT範式還通過“池化管理”的方式，把分散在太空中的衛星資源像“蓄水池”一樣聚合起來。這樣一來，不管是地面上的使用者，還是太空中的使用者，都能實現對這個“空間資源池”的“一點接入、全域調度、全時服務”。也就是說，使用者只要通過一個接入點，就能呼叫全球的衛星資源，而且隨時隨地都能享受服務，相當於打造了一個全球共享的“太空資源倉庫”。“就像我們用手機聯網，不管在全球那個角落，只要有訊號就能使用網路服務一樣。”李獻斌表示。團隊成員開展相關研究。王昊昊/攝“這種服務模式的轉變，讓天基系統從以前的被動服務變成智能自主服務。現在使用者隨機提出的任務，成功率能提升到97%，衛星資源的利用率和服務效率也都有顯著提高，還實現了軟體和硬體的相互獨立，後續不管是更新軟體功能，還是更換硬體裝置，都不會互相影響。”覃俊祥表示。據團隊測算，通過前述系列創新，天基系統的資源效能被最大化提升，只用4.8萬顆衛星就能實現過去100萬顆衛星的服務效果，大大提升航天資源利用效率。李獻斌介紹，OSSMC建設方案若在非洲撒哈拉以南地區開展應用，智能天基系統通過動態調配衛星資源，可使該區域網際網路覆蓋率從現有的12%提升至85%。按現有規劃，到2030年，採用該方案的全球空間系統，衛星數量可減少70%。 (中國科學報)