發個“鞋盒子”上天能幹嘛?中國的SpaceX能走多遠?|楊峰

2014國務院出臺了《60號文》,鼓勵民營資本和社會力量參與到航天事業。國內迅速湧現出了一批商業火箭公司和衛星公司,這裡面就包括楊峰創辦的天儀研究院。面對商業航天在國內的迅速發展,有人歡欣鼓舞,也有人心存質疑。現階段我們是否應該發展商業航天?微小衛星的作用有哪些?天儀研究院CEO楊峰為大家帶來演講《微小衛星的大夢想》。

以下為楊峰演講實錄:

大家好,我是天儀研究院的CEO楊峰。作為一個商業航天公司的CEO,大家可能好奇為什麼我們要去做商業航天。大家都知道發展航天事業非常花錢,一方面需要國家的鉅額投入,另一方面也需要企業通過商業的方式自循環地去不斷賺錢,再去投入到航天事業,這就是我們公司做商業航天的原因。在商業航天領域,美國人已經走到了我們前面,但是我們現在已經開始追趕了。

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演講嘉賓楊峰:《微小衛星有大夢想》

我們公司研究的是微小型的衛星,差不多跟鞋盒子一般大,今天我就跟大家介紹一下,微小衛星到底有什麼用,微小衛星未來會有什麼巨大的機會。

01微小衛星的革命期

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這張圖是剛剛著陸火星的洞察號,洞察號登陸火星是人類深空探索的又一次巨大突破,它的主要目的是研究火星的內部結構。但是在我看來,這只是人類每一次巨大突破當中的正常一步而已,沒有什麼讓我特別驚喜的。讓我特別驚喜的是洞察號著陸之後的圖像在很短時間就傳回了地球。這是怎麼做到的?因為洞察號還有兩個隨從,我們把它暱稱為“瓦力”和“伊娃”,這兩個微小型的衛星是洞察號著陸的通信中繼星,它們能在非常短的時間內把洞察號的圖片傳回地球,這是非常了不起的一件事情。

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洞察號探測器的兩顆衛星,“瓦力”和“伊娃”。

另外一件更了不起的事情是,這兩個小衛星並不是跟著洞察號一塊飛過去的,而是在地球軌道上就跟洞察號分離了,它們是從地球軌道推進過去的,具有極強的推進能力。

除了推進能力強和通訊能力強這兩個特點之外,這兩個衛星更大的特點是便宜。原來我們做一次探測火星的任務,可能需要幾十億,上百億,但是這兩顆衛星一共才花了幾千萬。目前很多小國也都是通過微小衛星來實現航天探索的目標。所以我稱最近這個時間是“微小衛星的革命期”。

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從1957年人類發射第一顆衛星Спутник(斯普特尼克號)到2017年年底,人類發射的所有的衛星航天器的總量是4000顆。2017年一年發射的微小衛星就有400顆,已經趕上了總量的10%。原來只有資金雄厚的大國才能夠去擁有衛星,現在任何一個機構,任何一個公司,從準備設計、製造出第一顆衛星一直到擁有十顆衛星,一般只需要20年時間。

天儀研究院2016年1月份成立,在不到三年的時間裡,我們已經制造併發射了超過十顆衛星。2010年,美國的Planet公司成立, 2013年發射了第一顆衛星,截止到 2018年,Planet公司一共發射了300多顆衛星。一家創業公司,八年發射的小衛星的總量趕上了整個人類航天器總量的將近1/10。這都表明微小衛星正在發生一個巨大的革命。

02航天事業發展的新的生產力

天儀研究院的主要工作是為遙感通信導航以及科研領域提供微小衛星的整體解決方案。我是如何走上商業航天的道路的呢?最初我創業的時候,只是在給航天領域做一些軟件的外協工作,相當於國家在建一個航天的高樓大廈,我是那個高樓大廈裡邊負責搬磚的一個小包工頭。我搬著搬著就覺得搬不動了,我特別難受。我們國家發展航天事業是舉國體制,集中資源辦大事,只要國家看準了的事情就能夠幹得非常好。比如說載人航天,比如說探月,比如說北斗,這都是我們國家取得的非常精彩的成績。

國家集中資源辦大事,相應的就對成功的要求極高,對成功的要求越高,成本就增加得越多,時間就會越慢。那麼有沒有其他的方式能夠為這種“舉國體制”形成一種有力的補充呢?在我看來,這裡面是有一些可以去補充的事情。

大概十年前,我發現了一家公司叫SpaceX,它根本不像一家航天公司,它跟波音不一樣,跟洛克希德馬丁跟空客都不一樣,它更像是一家互聯網公司。它不斷在嘗試新技術,它在不斷失敗,不斷進步,不斷降成本。它走出來了一條全新的路,這條路是一種航天事業發展的新生產力。這種生產力在美國能夠跑出來,也許在中國也能夠跑出來。

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2014國務院出臺了《60號文》,鼓勵民營資本和社會力量參與到航天事業,做衛星研製和火箭發射。接下來的2015年被稱之為中國商業航天的元年。這是一個非常好的機會,我們希望能夠成為中國第一批商業航天的建設者。

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03實現從0到0.1的跨越

航天的資源是向最權威的專家靠攏的。比如說量子科學,全中國從事量子科學研究的科學家有很多,但是隻有最知名的院士才有能力去從事衛星的研究,他發射了量子通信科學實驗衛星。其他的科學家就一定沒有需求嗎?當然不是。但是因為一顆衛星耗時至少十年,耗資幾億,所以只有潘院士才能夠做這個研究。

我有一個朋友馮驊,他是清華年輕的教授,同時也是著名科學家張雙南老師的學生。作為“慧眼”衛星的總師,張雙南老師通過30年的研究,發射了“慧眼”衛星。但是我的這個朋友馮驊老師很年輕,他在從事X射線偏振探測中子星的研究。他發現自己至少需要10年,在達到一定地位的時候,他才有機會去申請科學實驗衛星的發射。但是到了那個時候,到底還有沒有機會讓他去研究呢?航天經常說“十年磨一劍”,對於科學家來說,很多時候是三十年磨一劍,還有很多科學家三十年、一輩子也沒有磨成一劍。

這時候,微小衛星就能解決馮老師的難題。我用我的微小衛星來為清華馮老師提供引力波電磁對應體的探測的衛星的研製和發射,目前我們的第一顆試驗星已經發上去了。

我們在做這件事情的時候,其實改變了一種模式。原來是攛資源,辦大事,從0到1,但是需要花很長的時間。微小衛星比不上大衛星的能力,我雖然不能做到從0到1,但是我至少可以做到從0到0.1。我們跟馮老師一起先把一個大科學工程拆解成一個個小科學工程,再把小科學工程拆解成若干份,我就可以先把第一份解決了。我在短短的一年時間內就把這顆衛星發上去,來驗證它的一項關鍵技術。目前測試已經全部完成,正在探測各種宇宙的數據,相信很快我們會得到一些不錯的科學成果。

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0.1雖然小,但是0的無窮大倍。我馬上再去做0.1到0.3的跨越,再去做0.3到1的跨越。我們認為這樣的一種方式是區別於原有方式的另外一種選擇。原來的方式也非常好,但是我們可以擁有另外一種選擇。另外,我們發現做這樣的科學研究,會讓科學家更興奮地投入到各種研究裡面去。

04微小衛星就像小白鼠

2017年2月15號我們跟以色列合作發了一顆衛星。這顆衛星是印度的“1箭104星”當中的一顆小衛星。以色列的這家公司負責的是衛星平臺的總體設計與製造,天儀研究院和中科院過程所、中科院力學所,完成了一項科學載荷的設計和一項實驗的研究,研究在微重力環境下油和水的混合和分離的過程。這是中國化工界第一次在太空完成科學實驗

為什麼化工界一個這麼大的行業,第一次在太空當中做實驗呢?是因為化工界天生的易燃、易爆、有毒的屬性,而航天對安全性和可靠性的要求非常高的。航天是不允許這些東西來威脅整個大項目的,所以化工界一直與航天界無緣。但是沒有關係,我的衛星很小,壞了也沒關係,我可以重來一次。

我們很快把這個實驗送上了太空,我們研究在沒有重力的情況下,油和水是否能夠混合更充分,混合了之後能不能夠分離地更充分。這對於化工科學家來研究能源的使用效率、汙水處理都有很大的幫助。

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除此之外,今年1月份我們還幫助北京信息科技大學的朱老師完成了一項光纖傳感技術的在軌驗證。光纖傳感技術和傳統的傳感器加電纜的模式相比,光纖傳感技術它的精度更高,重量更輕,可以適應更加複雜的情況,同時成本也不高。那麼這麼好的技術為什麼在航天上原來一直沒有使用過呢?因為航天的可靠性要求極高,不允許一項新技術首先用在在軌的大衛星上,於是我們的微小衛星又發揮了小白鼠的作用。

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我們僅僅用了半年時間就把光纖傳感技術送上了太空。北京信息科技大學拿了我們在軌的報告,三天之後,就拿這項技術跟其他的好幾個大衛星的單位簽了合同,這就是我們為這項新的技術創造了一點小小的價值。對於我來說這是一件非常興奮的事情。

雖然微小衛星現在還只是小白鼠,但是它未來有巨大的作用。原來的計算機也跟屋子一般大,但是現在的手機已經比當時的計算機要強多了。雖然現在的微小衛星還沒有什麼太多的用處,但是我相信以後的微小衛星也能跑出摩爾定律,也能具備極強的能力。

05“天聯網”時代

計算機把一切連接在一起的時候叫‘互聯網’,後來,用手機把一切連接在一起,叫‘移動互聯網’,再後來我們已經不滿足於人和人之間的連接,希望物和人都能連接,於是進入到了用傳感器把一切連接在一起的萬物互聯的‘物聯網’,那麼再往後,當衛星的成本顯著的下降到優於地面基站的成本的時候,就會由衛星來連接地面的所有的一切,我們稱之為‘天聯網’

。現在在美國、中國、歐洲已經有很多家創業公司開始朝著天聯網的目標在前進。

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未來,天聯網可以體現在三個方面:1、全球無死角不斷網的窄帶和寬帶的通信。無論是在山地、海洋、天空,永遠不斷網。2、基於遙感衛星實現全天候全時的天機地球大數據。我們可以獲得很多原來我們完全不知道的地球的情況。3、釐米級精度導航網絡的應用。我們對無人機的應用,對於自動駕駛的應用一定離不開毫米級的高精度的導航,這也都需要高軌的大導航衛星和低軌的導航增強衛星來共同發揮作用。所以未來是一個由衛星連接一切的時代。

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演講嘉賓楊峰:《微小衛星有大夢想》

06讓航天觸手可及

從創業的最早的時候起,我就一直在思考公司的願景到底是什麼?後來我寫下了這麼幾個字,是“讓航天觸手可及”。

大家假想一下,50年前,當你遇到一個研究計算機的工作人員,你問他:您是做什麼工作的?他說我是一個計算機的從業者,你們說好厲害,你是一個科學家,因為你研究的是計算機。20年前你遇到一個人,他是一個軟件工程師,你會說你好厲害,但是到了2018年,當我們遇到了一個計算機的工作人員,我們可能會覺得是個很普通的工作,現在我們的軟件工程師已經被稱之為“碼農”了。

我現在走出去人加問我說是幹什麼的,我說我是搞航天的,他們覺得非常的高大上,非常的高科技。其實我不喜歡這樣。正是因為大家覺得航天非常的高大上,非常的高科技,才決定了我們這個行業非常的高冷,離大家的生活很遠。我希望以後航天的各項應用能夠深入到千家萬戶,能夠深入到大家生活的各個細節中去,這個時候航天才是真正發揮巨大作用的時候,所以我們希望能夠讓航天觸手可及。

謝謝大家,我是天儀研究院的CEO楊峰。


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