當今,新一輪科技革命和產業變革正以前所未有的速度和規模重塑全球經濟結構,推動著生產力和生產關系的深刻變革。未來空間產業,作為這場變革中的關鍵力量,不僅承載著人類對未知世界的探索夢想,更關乎國家戰略科技力量的較量。隨著《關于推動未來產業創新發展的實施意見》的發布,我國商業航天、低空經濟、深海探測等未來空間產業迎來了新的發展機遇,不僅拓寬了人類活動和認知邊界,催生出海洋經濟、太空經濟等新業態新模式,更為全球未來空間生態治理體系貢獻中國智慧和中國方案。應進一步在頂層設計、核心技術攻關、行業服務模式拓展和產業發展生態優化等方面持續發力,推動未來空間產業高質量發展。
未來空間概念及重點方向
未來空間產業是面向深海空天地利用和空間拓展,以推動空間領域與裝備、能源、材料交叉融合發展為重點,聚焦科學探測裝備、資源開采裝備、運輸裝備等全方位空間領域的綠色化、集成化、智能化新興產業,具有高成本、高技術、高風險等特征。未來空間產業事關國家戰略地位,集中體現了國家意志、科技實力和綜合國力。
今年1月,工業和信息化部等七部門聯合發布的《關于推動未來產業創新發展的實施意見》明確提出,要聚焦空天、深海、深地等領域,研制載人航天、探月探火、衛星導航、臨空無人系統、先進高效航空器等高端裝備,加快深海潛水器、深海作業裝備、深海搜救探測設備、深海智能無人平臺等研制及創新應用,推動深地資源探采、城市地下空間開發利用、極地探測與作業等領域裝備研制,進一步明確未來空間產業發展方向。
商業航天。商業航天是指利用商業模式運營的航天活動,旨在通過商業市場的方式開展航天技術和服務的研發、制造、發射和應用,與以科研、探索為主要目標的傳統航天相比,商業航天更側重資源的有效利用和市場的實際需求。當前,全球商業航天產業迎來高速發展黃金期,美、英、俄、歐盟等國家和地區紛紛發布商業航天發展戰略,以SpaceX、BlueOrigin等為代表的商業航天公司已實現垂直返回、火箭回收、手機直連等核心技術突破,不斷拓展新商業模式。我國高度重視商業航天產業發展,在基礎設施升級、核心技術突破、民營企業發展、空間應用拓展方面都取得了顯著進展。“天和”核心艙成功發射,標志著中國空間站建造進入全面實施階段;在遙感衛星、衛星和火箭制造等領域涌現出一批獨角獸企業;遙感服務和衛星導航等產品和服務廣泛應用于政府治理、大眾出行和民生等領域,并持續拓展至太空旅游、太空制藥、衛星影像私人定制等新業態。盡管如此,在頂層設計、星座建設、民營力量及商業應用落地等方面仍有提升空間。
低空經濟。作為航空產業典型代表的低空經濟產業,是指與航空器各類低空空域飛行活動直接或間接關聯的戰略性新興產業,主要包括航空器和地面設施的制造、飛行運營保障服務以及各類應用場景等相關行業及服務。當前全球低空經濟進入持續創新升級和應用普及階段,市場規模已達到千億美元級別,美國、歐洲、加拿大、日本等國家和地區加快產業頂層設計,在通用機場等設施建設、航空制造、行業服務等方面加快突破,例如在動力、航電和機載設備方面,美國通用電氣、霍尼韋爾、洛克韋爾·柯林斯等在全球市場上占據主導地位。我國低空經濟政策環境持續優化,多部門及各省區市積極出臺相關產業政策,基礎設施日益完善,產業實力不斷增強,形成大疆、臻迪、極飛、億航智能等一批龍頭企業,占據全球民用無人機90%市場。但總體來看我國低空經濟仍處于早期階段,存在產業規模待提升、基礎設施和服務保障待完善、低空空域開放待推進、人才隊伍待提升等問題。
深海探測。深海探測是指利用深潛技術、深鉆技術、海底觀測等技術,實現通常海平面200米以下水深的海域的重點資源開發和環境監測的產業,包括海底礦產、生物以及能源等資源。目前深海已成為全球各國和地區開發新經濟版圖、培育新博弈優勢的重要方向。美國在深海探測和開采設備研發方面保持全球領先地位,其“阿爾文”號潛水器創下5000多次下潛紀錄。日本2023年推出《海洋基本計劃》,并于2024年5月成功開發新型長航時無人潛航器,增強海洋探索能力。深海探測是我國培育海洋經濟、加快海洋強國建設的重要內容,我國已成功研制出作業型載人潛水器“蛟龍號”、萬米級載人潛水器“奮斗者號”“開拓一號”深海重載作業采礦車等一批國之重器,躋身全球領先地位,但仍存在關鍵材料和零部件、裝備數字化水平不高,專業人才合作能力不強等問題。
深空探測。深空探測指人類對月球及以遠的天體或空間環境開展的探測活動,作為人類航天活動的重要方向和空間科學與技術創新的重要途徑。深空探測不僅是發展新質生產力的關鍵環節,也是未來航天領域的發展重點之一。美國通過阿波羅計劃和阿爾忒彌斯計劃,展現了其在深空探測領域的深度參與和長期的戰略考量。我國在空間探測領域同樣取得實效,嫦娥四號探測器實現人類歷史上首次月球背面軟著陸;嫦娥五號探測器首次在月球發現新的礦物“嫦娥石”;祝融號火星車國際上首次在火星原位探測到含水礦物,為理解火星的氣候演變提供了關鍵線索。隨著深空探測技術的持續進步和國際合作的不斷深入,將為太空資源利用、太空制造、深空旅游等新興領域打下堅實基礎,成為推動未來空間產業發展的新引擎。
深地、極地等探測。深地探測也可以稱之為地球深部探測,是指利用地震波探測、深地鉆探等技術,實現不同地下深度的空間開發和設施建設、固體礦產探采、石油與天然氣探采等應用的產業。極地產業是利用極地環境探測、極地裝備研制、極地衛星通導遙一體化等技術,實現認識極地、開發極地、利用極地的目標。伴隨人類空間的持續探索,深地、極地等空間利用戰略地位日益凸顯,深地方面,國際上提出把“21世紀作為人類開發利用地下空間的年代”,日本提出利用地下空間擴大本國空間范圍;美國推動開辟地下空間新戰場,打造涵蓋地下戰場的城市戰新范式。極地方面,美國發布《北極地區國家戰略實施計劃》,落實北極地區30多個戰略目標和200多項具體行動;韓國制定極地活動第一階段計劃,推動建設極地基地、建造科考破冰船。我國深地、極地裝備制造成績突出,深地塔科1井鉆探深度突破10000米刷新亞洲最深直井紀錄,南極昆侖站、南極泰山站和“雪龍2”號破冰船等極地項目相繼完成,同時已經成為全球城市地下空間開發速度最快、規模最大的國家之一。但仍存在核心器件性能不強、開發場景相對單一、配套和保障能力仍顯不足等問題。
發展未來空間產業的重要意義
發展未來空間產業,將拓寬人類探索和利用空間的邊界。
近年來,促進人類和平利用、有序開發太空、海洋及極地等空間資源成為全球熱點。人類對宇宙、海洋等的探索和利用已經從最初的好奇和夢想,逐漸轉變為現實和可能。未來空間產業的發展是人類文明進步的重要里程碑,它不僅代表著對未知領域的探索,更是對現有科技邊界的拓展和對人類活動范圍的延伸。隨著航天器推進技術、深空探測技術、深海探測技術的不斷進步,人類將有能力到達更遠的星球、探索更深的海底世界、深入極端的極地環境,不僅能夠豐富我們對未知空間的認知,更有可能發現新的資源,為人類社會的可持續發展提供持續動力。大力發展未來空間產業,將持續推動我國空間科技領域創新突破和資源有序開發利用,為我國新資源供給提供堅實基礎,為保障國家資源安全、推動科學技術發展和促進人類文明進步做出更大貢獻。
發展未來空間產業,將形成海洋經濟、太空經濟等新業態新模式。
海洋、太空等空間豐富的資源和場景優勢為發展新業態新模式培育奠定良好基礎。海洋方面,全球海底石油儲量達1350億噸,多金屬結核資源總量大約有3萬億噸,推動了海洋文旅、深海養殖等一體化發展,形成了高效的新型海洋經濟。太空方面,衛星互聯網等正成為太空經濟的主要潛力點,維珍銀河、藍色起源和SpaceX等提供的亞軌道和繞地飛行服務,以及太空挖礦,預示著新業態的興起。根據摩根士丹利統計數據,預計到2040年全球太空經濟市場規模將超過1萬億美元。未來我國將加快未來產業空間技術突破和場景創新,加快推進航天強國、海洋強國建設目標實現。
發展未來空間產業,將完善全球未來空間生態治理體系。
當前全球空間開發和管理逐漸由地球觀到宇宙觀轉變,面對全球百年未有之大變局,如何實現全球合理、有序、安全開發低空、太空、深空、海洋、極地等資源,建立協同高效的全球治理體系成為全球的熱點話題。近年來,我國積極響應聯合國以及相關國際組織倡議,分享在空間科研、環保、減災等領域的實踐和經驗,積極參與空間治理體系中,包括參加聯合國框架下外空活動長期可持續性、空間資源開發利用、利用中俄航天合作分委會空間碎片工作組等機制加強在空間碎片、外空活動長期可持續等領域的交流,制定《“一帶一路”建設海上合作設想》《南海及其周邊海洋國際合作框架計劃》等參與全球海洋治理等。未來伴隨低空、太空、深空、海洋、極地等領域技術迭代,我國將為相關國家和地區提供更多種類、更高質量的國際空間公共產品,對于建立靈活敏捷的治理體系、加快形成未來空間人類命運共同體意義重大。
加快推進我國未來空間
產業發展的政策建議
持續優化頂層設計。
充分發揮我國新型舉國體制優勢,加快推進我國商業航天立法進程,研究制定未來空間產業戰略,明確發展重點和監管框架。推動體制機制改革,明確政府與市場職責,聚焦空間重點領域有序放松管制,優化空域審批制度,構建形成開放包容的政策環境。鼓勵地方自貿區先行先試,充分發揮其在制度創新、產業集聚、技術攻關、場景示范等方面的引領作用,推動未來空間重點領域產業快速發展。
加強核心技術攻關。
成立高級別的未來空間產業發展戰略咨詢機構,開展關鍵技術預見和識別,為國家統籌布局未來空間產業發展提供前瞻性、科學性、戰略性的高質量支撐。依托國家科技重大專項、重點研發計劃等科技計劃開展未來空間重點領域專項研究,完善適應顛覆性創新的可持續研發組織模式,探索關鍵核心技術攻關新型舉國體制。充分調動高校、研究機構、企業等各方創新力量,加快關鍵核心技術攻關,開展關鍵器件、終端及設備研究及驗證,加快推動我國未來空間重點領域自主創新能力和產業化進程。強化關鍵領域標準生態建設和保護,鼓勵龍頭企業牽頭組建未來空間重點領域全球性產業技術聯盟,攜手上下游企業共同制定一系列國際、國內及行業標準,積極推進相關標準“走出去”。
拓展行業服務模式。
針對行業需求,聚焦衛星通信、科學試驗和太空、深海探測等新興領域,在新型工業化建設、重大太空科學研究、重大活動保障、國家戰略工程等領域形成一批示范性強、顯示度高、帶動性廣的重大應用場景,促進未來空間產業與科技、醫療、教育、工業等多行業深度融合。充分挖掘和利用未來空間數據資源,進一步拓展數據服務,提供定制化解決方案。完善未來空間產業重點領域終端及裝備體系,統籌商業航天、低空經濟、深地深海等企業資源,開發一批航天器組件、深海探測設備或者極地生存裝備等相關支撐產品。培育一批專業的方案供應商,強化從概念設計到系統集成的全套解決方案,為客戶提供一站式服務,加速新技術的推廣和應用。
優化產業發展生態。
強化金融支持力度,調動政策性金融、商業投資機構、社會資本等各類金融主體,搭建多元化融資平臺,創新融資和金融服務模式。完善產業公共服務體系,支持新型研發機構、科研院所等探索成立新型科技成果轉化機構。圍繞未來空間重點領域和重點方向,加快建成一批技術、數據及產業公共服務平臺,提升中試和驗證、檢驗檢測、認證認可等服務能力。創新人才機制,完善人才培養、引進、管理和評價等機制,加大對未來空間重點領域基礎性研究、共性技術研究人才的支持力度,建立未來空間特殊人才選拔和評價機制。
(本文第二作者、第三作者為賽迪未來產業研究中心李雨凌、孫美玉)