左琳
飛往太空的路并不平坦,但對于中國民營航天業來說,這條路也是通往未來與無限可能的路。
2019年7月25日13時00分,這是載入中國民營商業航天史的重要時刻——北京星際榮耀空間科技有限公司(以下簡稱“星際榮耀”)的雙曲線一號遙一運載火箭在中國酒泉衛星發射中心成功發射,按飛行時序將多顆衛星及有效載荷精確送入預定300公里圓軌道,發射任務取得圓滿成功,實現了中國民營運載火箭零的突破。
研發還在繼續。今年10月中旬,由星際榮耀獨立設計、研發的國內首枚入軌級別的液氧甲烷動力可重復使用運載火箭——雙曲線二號首次公開亮相,計劃于2021年執行首次入軌發射任務,將填補中國可重復使用液體運載火箭的空白,中國民營商業航天又向前邁了一步。
無論多晚,星際榮耀的試驗室總是燈火通明。2015年10月,國務院印發《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)的通知》,鼓勵支持民用空間基礎設施發展,星際榮耀就是在這樣的背景下成立的,至今團隊成員僅有百余人。在其成功發射中國首枚民營運載火箭之前,中國民營運載火箭已經歷過同行兩次失敗的發射。
“我們不與友商對比,但是壓力確實非常大?!毙请H榮耀副總裁姚博文說,“運載火箭是一項極其嚴密和復雜的系統工程,只有每一個環節都做到零失誤,才能確?;鸺胲壈l射任務的成功,這個過程可謂‘一步天堂,一步地獄?!?/p>
他給《中國報道》記者列出了一組數據:雙曲線一號遙一的研制,經歷了11400個小時、400項單機匹配測試、133次模飛測試、26項重要試驗、285次定量分析、500次半實物仿真、150000次仿真打靶,接受了151166次考驗,穿行了2066000米路程。
數字可以精確地刻下每一段歷程,而不斷更新這些數字的,是一群勠力同心、挑戰極限的航天人。
姚博文回憶,在離執行發射任務只剩下一個多月的時候,團隊進行了一次系統仿真試驗。在數據判讀時,突然發現了姿態非法數據,也就是說,程序運算出現了致命問題,算法已崩潰。剛開始,大家并未慌張,按照經驗,這在軟件bug中屬于小問題,解決起來應該“分分鐘”。然而,經過仔細排查700多頁算法文檔中所有的數學公式之后,仿真團隊還是沒有發現預料中的問題。再后來,仿真工程師們逐行走查5萬多行關鍵算法的代碼,進行各種靜態檢查、單元測試,再更換編譯器……種種嘗試依然無效。兩周過去,團隊毫無進展。
隨著任務節點越來越近,排查的難度也越來越大。團隊成員深入到操作系統的基礎架構,再分析用戶層的調度方式,終于搞清了原因。不僅如此,排查過程中還發現并解決了好幾個可能影響發射結果的bug,團隊短暫地松了一口氣。
在距離發射還有 3 天的時候,團隊已經到了發射靶場。盡管已經在北京完成了3輪全域覆蓋性測試,成員們還是堅持繼續摸底,把賓館的床板改造成試驗臺,搭建測試環境。

7月25日13 時00 分,北京星際榮耀空間科技有限公司的雙曲線一號遙一運載火箭在中國酒泉衛星發射中心成功發射,實現了中國民營運載火箭零的突破。
測變量、測邏輯、測備保條件、測線程切換、測異常工況、測飛行邊界……哪里不安測哪里,加班到凌晨3點是家常便飯。 “只要‘測不死,就往‘死里測。” 姚博文告訴《中國報道》記者,“這是當時仿真團隊最常掛在嘴邊的一句話?!?h3>仍在起步但未來可期
星際榮耀的拼勁是中國民營商業航天業的縮影?;鸺邪l是一個高經驗壁壘的行業,執棒者的背景很重要,不僅如此,起步晚、門檻高、投入高、周期長、需求迫切是國內民營航天公司共同的困境。
誰先將衛星和星座布局到軌道中,誰就先占有稀缺的太空資源。姚博文分析,據不完全統計,目前國內已公布的各類衛星星座計劃發射衛星達到2505顆,以平均每期發射10顆衛星估算,需要250次商業發射機會,然而現有的運載火箭所能提供的“搭車”機會遠遠無法滿足當前市場需求,民營商業航天市場發展空間巨大。
顯然,僅靠傳統的體制航天顯然不能滿足對衛星的迫切需求,這一空白只能由民營航天來填補。但在姚博文看來,即便是拼搏如斯,國內的民營航天公司目前仍然處在起步階段。
據北京未來宇航空間技術研究院于今年5月公布的《2018中國商業航天產業投資報告》顯示,截至2018年年底,國內已注冊的商業航天領域公司有141家,其中民營航天企業123家,占比87.2%。2018年中國航天共執行39次發射任務,發射航天器105個,在這39次發射任務中,與商業行為相關的發射僅有13次,成功將36顆衛星送入太空。
盡管與國外的商業航天業相比這一數字并不占優勢,但中國民營商業航天的發展速度確實非常快。2014年年初,火箭公司“翎客航天”迎來了中國民營商業航天歷史上第一筆投資。如果說接下來的3年是資本對商業航天的觀望期,那2017—2018年,民營商業航天無疑成為資本的新寵。在這兩年中,眾多商業航天企業涌現,一輪又一輪的融資讓商業航天顯得蓬勃起來。
政策無疑起到了重要作用。從2014年11月國務院發布的首個支持商業航天發展的政策《國務院關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》明確鼓勵民間資本進入衛星研制、發射、運營等整個產業鏈開始,民營航天便漸成燎原之勢。今年6月,國防科工局、中央軍委裝備發展部發布《關于促進商業運載火箭規范有序發展的通知》,首次就商業火箭的科研、生產、試驗、發射、安全和技術管控等進行了全方面的說明,對商業航天行業進行規范、提供支持保障。
除了政策的助力與資本的加持,中國60年的航天經驗也為民營航天業輸送了大批人才,以星際榮耀為例,其團隊核心成員均完整經歷過運載火箭的全流程研制,經驗更為豐富。“正因為這些,與美國的Space X 完成第一次運載火箭成功發射入軌花了6年時間相比,我們的運載火箭成功入軌發射所用時間要更短,這在世界航天史上都是極為難得的?!?姚博文說。
但對中國民營航天業來說,這只是一個開端。如何探索更遙遠的星河、大幅拓展人類生存空間、讓航天廣泛深入地融入日常生活是這條太空探索之路上每一個參與者要擔起的任務?!拔覀兏杏X,中國民營商業航天的環境就像3月份的天氣,越來越暖。在未來,民營航天將會在市場的需求和技術的進步的牽引下,駛上快速發展之路。”?姚博文說。