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航天高新科技“尖板眼”引领百姓生活:太空搭建WiFi热点,网络信号覆盖全球

发布时间:2018-09-27 10:50:12来源:楚天都市报

图为商业航天产业主题成果展

楚天都市报记者李月媛

摄影:楚天都市报记者萧颢

昨日,第四届中国(国际)商业航天高峰论坛在武汉拉开帷幕,国内外近400名代表共商商业航天产业发展大计,22个项目签约落户武汉国家航天产业基地,总投资达506亿元。在本次论坛上,“五云一车”商业航天工程成果,首次以展览的形式亮相,许多成果与百姓未来生活密切相关。

小科普

“五云一车”工程指飞云工程、快云工程、行云工程、虹云工程、腾云工程、飞行列车工程。

快云工程旨在构建可到达平流层的浮空机动平台,提供水文地质观测、重大灾情监测、信息支持保障等服务,目前完成了临近空间浮空器样机研制;

腾云工程旨在研发可水平起降并多次重复使用的新一代空天飞行器,实现廉价、安全、便捷的空天往返飞行,已实现了组合发动机模态转换国内首次飞行验证;

飞行列车工程旨在研制高速飞行列车,通过近真空管道线路大幅减小空气阻力,利用电磁推进技术提供强大的加速能力和高速巡航能力,正在开展关键技术攻关。

飞云工程

长航时无人机发射网络信号

用于应急通信和遥感监测

展会现场,一个太阳能无人机模型吸引了与会者,工作人员介绍:“这台高空长航时无人机,主要用于飞云工程。它可以利用太阳能,飞行航时数可达数天,飞行高度在4000—5000千米,每一台无人机发射的网络信号可达600千米,针对地面网络无法覆盖的区域用户,灵活调动发挥作用。将在持久通信中断、灾区通信应急恢复等方面发挥重要作用。”

据了解,飞云工程旨在构建基于长航时无人机的空中局域网,依托长航时高空无人机为平台,重点瞄准应急通信、遥感监测等应用方向。目前,飞云工程完成了高空太阳能无人机研制,正在开展飞行试验。

虹云工程

天基互联网WiFi热点

偏远地区也可以上网

目前手机通信依赖地面有线和无线通信网,但这个服务只覆盖地球表面48%。海上、沙漠、高山、大片森林里没有信号,但是通过建设我国首个低轨宽带通信卫星星座,即天基互联网,就可实现信号覆盖全球。

天基互联网被命名为虹云工程,通过156颗小卫星,在距地面1000公里的轨道上组网运行,建成后将实现全球的互联网接入服务,其整体的建造和运作成本不仅比现有的卫星网络要低,而且传输延迟小。计划年内发射技术验证星,开展在轨试验。“我们可以建一个固定的卫星数据接收器,接收后,它相当于一个WiFi热点,大家可以通过卫星接入互联网。”中国航天科工二院空间工程总体部总经理邹广宝介绍。目前,虹云工程定位主要用户群体就是飞机、轮船、客货车辆、野外场区、作业团队以及一些偏远地区的村庄、岛屿等,可以实现随时随地互联网接入。

行云工程

打造全球天基物联网

实时监测疫苗全链条

行云工程则是构建低轨窄带卫星通信系统,可为用户提供数据采集、信息实时传输、数据深度挖掘等综合物联网信息服务。计划发射80颗行云小卫星,建设中国首个低轨窄带通信卫星星座,打造最终覆盖全球的天基物联网。

记者从航天行云科技有限公司获悉,行云工程可以通过卫星通信技术手段实现物联网设备数据实时回传,甚至可以对疫苗生产、销售等全流程全链条实施监控。如海运过程中,集装箱内的贮存环境信息包括开关门、温度、湿度、二氧化碳浓度等,通过天基物流网接收数据,运输方通过物联网温度传感标签和卫星通信、定位等技术,实现对车船、物品、地点、温度等信息统一进行实时监测。“一旦发现终端疫苗异变,即可迅速追溯问题产生的环节并确定责任人”。

相关链接:航天产业中的武汉元素越来越多 2020年武汉可年产50发运载火箭

武汉国家航天产业基地展区,不少市民驻足参观

航天科工展出的重型平板运输车模型

6月2日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射升空高分六号卫星,“珞珈一号”小卫星搭载发射成功。“珞珈一号”是由武汉大学牵头,联合长光卫星技术有限公司研制的全球首颗专业夜光遥感卫星。长江日报记者梳理发现,随着近两年的发展,航天产业中的武汉元素越来越多。

研制火箭、卫星 “武汉造”开启中国航天商用时代

去年年初,“快舟一号甲”小型固体运载火箭将3颗卫星成功送入轨道。不同于以往的航天发射模式,此次发射是一次“纯商业”航天发射,被认为是中国在商业航天领域迈出的新步伐。“这是我国航天史上首次商业发射。”中国航天三江集团有限公司副总经理张镝接受采访时曾表示,火箭是在汉央企三江集团自主研制。“武汉造”快舟一号甲的发射标志着中国航天步入商用时代。

还有3个月前在酒泉卫星发射中心成功发射的“珞珈一号”,是由武汉大学牵头,联合长光卫星技术有限公司研制的全球首颗专业夜光遥感卫星,主要用于试验验证低轨夜光遥感、导航信号增强等技术。长江日报记者了解到,“珞珈一号”搭载了高灵敏度夜光相机,其精度将达到地面分辨率130米,夜间能看见长江上所有亮灯的大桥,未来将面向国家发改委等部门,监测中国和全球宏观经济运行情况,为政府决策提供客观依据。

武汉力量敢“在刀尖上跳舞”

去年4月20日,我国首艘货运飞船“天舟一号”成功上天,值得注意的是,执行本次发射任务的长征七号运载火箭,其发射所需的低温推进剂转运,全部使用总部位于武汉的中国航天科工四院万山公司研发的产品。中国航天科工四院万山公司董事长、党委书记郑家龙接受长江日报记者采访时透露,推进剂加注工作历来被视为“在刀尖上跳舞”,稍有差池就有可能酿成大祸,“长征七号火箭的成功‘送货’离不开公司研制生产的特种运输车的保障”。

2016年10月17日,出征神舟十一号飞船的航天员腿上佩戴的两个设备格外显眼,这是由在汉央企中国航天科工四院红峰公司研制生产的生理信号测试盒、心电记录装置。记者了解到,航天科工四院为中国航天提供的产品主要用于环控生保分系统和医监医保分系统,一共有9种,被亲切地称作“太空厨房”“太空空调”“太空医院”。这些产品为航天员营造了舒适的太空家居生活,不仅能让航天员在太空中烹饪美味佳肴,还有“电子小护士”适时体检,测量航天员的心电、呼吸、体温、体重等,实时监控航天员的身心状况。

2020年具备年产50发运载火箭的能力

我国首个商业航天基地——武汉国家航天产业基地建设快速推进。基地建设方华夏幸福方面26日向长江日报记者介绍,基地火箭总装总调中心一期工程将在今年底建成,明年正式投产。“武汉造”运载火箭即将一飞冲天。

作为我国首个国家级商业航天产业基地,武汉国家航天产业基地由武汉市人民政府与中国航天科工集团共同谋划,新洲区人民政府联合华夏幸福基业股份有限公司共同打造,定位为国内一流、国际知名的航天产业新城。

根据规划,武汉国家航天产业基地以商业航天、高端装备为支柱产业,优先发展航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务等主导产业,以快舟运载火箭为基础,面向微小卫星提供廉价快速、响应灵活的商业航天服务。

华夏幸福方面介绍,作为武汉国家航天产业基地的核心引领项目,目前,航天科工火箭技术有限公司建设的运载火箭总装总调中心施工已接近尾声,预计在今年底全面完成土建工程,计划于明年正式投产。项目计划用地450亩,主要建设运载火箭部装厂房、总装厂房等,建成后将形成年产20发运载火箭总装测试及试验能力。

航天科工火箭技术有限公司负责人介绍,公司目前主要研制“快舟”系列固体运载火箭,包括用于微小卫星发射和组网,运载能力达200千克(700公里太阳同步轨道)的“快舟一号”,用于一吨级卫星发射和组网、运载能力达1000千克(700公里太阳同步轨道)的“快舟十一号”,以及满足大吨位卫星发射和太空货运更高需求的“快舟二十一号”等运载火箭。由该公司研制的“快舟十一号”火箭已完成关键技术攻关,进入全箭调试测试阶段。 “快舟十一号”火箭的最大特点就是,普通火箭发射之前可能要准备至少一个月,而快舟系列运载火箭采用车载移动方式发射,可以在几天内完成发射准备。

据了解,预计到2020年,武汉国家航天产业基地将形成年产50发运载火箭的生产能力,以及年产40颗100公斤以上、100颗100公斤以下商用卫星的制造能力。

长江日报记者张维纳 李亦中 通讯员裴斌

相关链接:武汉中小学生有望设计发射自己的小卫星

武汉国家航天产业基地展区,市民参与3D太空体验

航天科工展出的腾云工程空天飞行器模型

航天科工展出的行云工程卫星模型

浙江大学展出的“皮星二号”模型

航天科工展出的平流层飞艇、对流层飞艇、载人飞艇(从左至右)

26日,第四届中国(国际)商业航天高峰论坛在武汉国际会议中心举行,为期3天的商业航天产业主题成果展同日在与其毗邻的武汉国际博览中心A6馆开展。“这里就是航天爱好者的天堂,”商业航天产业主题成果展现场不少观众激动地说,“这儿不仅能了解最新的航天技术,还能看到航天模型,太值了。”

“黑科技”>>>

“五云一车”让人大开眼界

“星链”Wi-Fi网络将覆盖全球

一走进A6馆,映入眼帘的就是中国航天科工集团展台,备受关注的“五云一车”商业航天工程都来了。飞云、快云、行云、虹云、腾云、高速飞行列车展台上,不仅通过文字和视频带观众了解工程亮点,还将火箭、无人机、卫星模型直接搬上展台,让观众直观感受。

“‘虹云工程’技术验证星将在2018年内发射。”现场工作人员介绍,虹云工程总计将发射156颗卫星,构建出星载宽带全球移动互联网络。“这就是即将发射的卫星模型”,工作人员指给长江日报记者看,“预计2022年完成156颗星座部署,届时无论身处何时何地,都能用上我们自主研发的‘星链’Wi-Fi,实现网络无差别的全球覆盖。”

如果说“虹云工程”是人与人的互联网链接,那“行云工程”就是人与人、人与物的物联网链接。在“行云工程”展台前,一台地球仪外围被多条星轨环绕,星轨上均匀分布着多颗卫星。“通过这台地球仪,你就能想象卫星发射后的运行轨迹。”工作人员介绍,该工程计划发射80颗行云小卫星,是我国首个低轨窄带通信卫星星座,目标是打造最终覆盖全球的天基物联网。长江日报记者了解到,目前全球超过80%的陆地及95%以上的海洋,移动蜂窝网络都无法覆盖。但有了天基物联网,这一切都将被改写,海洋、岛屿、沙漠等地或能轻松互联。

“我们和行云工程、虹云工程最大的区别在于,他们是将卫星发射在大气层外,我们是让无人机在20000米高空以下飞行,具备‘准卫星’特征,可执行遥感、通信类任务。”长江日报记者看到,和其他展台摆放卫星模型不一样的是,飞云工程展台前摆放的是一架太阳能无人机模型,在航天科工集团推出的“五云一车”商业航天工程中,“飞云工程”就是要利用太阳能无人机搭载空中局域网设备等通信载荷,对地进行通信覆盖。工作人员介绍,一般情况下,无人机在空中飞5—7天后要落地维护,一架飞机可覆盖的网络区域直径为200千米,同时可实现多机连接,这样覆盖的区域会更大。

“行星工作站”让迁居外星球成为可能

地球快递如延迟宇航员可自制零部件

展会现场,英国ASMS(先进太空制造系统)公司的展位吸引了众人关注。一些观众佩戴着VR眼镜,从电脑上模拟体验未来“行星工作站”在月球上的工作场景。这个外形颇像潜水艇的工作站对宇航员们来说,既可以作为在行星上的落脚点,进行物资补给甚至住宿,也可以作为维修加工工厂,供宇航员自行制造或维修零部件。

ASMS公司相关负责人介绍,“行星工作站”虽然目前还没有制造出成品,但已获得美国和欧洲的技术专利,来汉参展是为了寻找合作厂商,共同开发这一项目。

该负责人告诉长江日报记者,由于人类对太空探索一直充满浓厚兴趣,乃至梦想有一天能在月球和火星上创造栖息地,这就是为了实现这一壮举而诞生的一种经济安全的方案,是针对太空工作和生活环境的一次全新尝试。

“行星空间站”可停留在火星等行星和月球的表面,为宇航员提供从住宿到工作方面的各种服务。宇航员们可以在机器人设备的帮助下,制造各种紧固件、手工工具及连接组件,以用于在太空中搭建各类结构体和平台。他们还能在行星工作站里自行制造零部件,以避免在发生地球送货延迟等紧急情况时,危及任务或对宇航员造成伤害。“可以说,为太空制造和运营业务提供了一个安全的环境,同时能应对各类外层空间挑战,比如辐射、温度和压力突发事件等。”

“天空之眼”曾参与九寨沟震后救灾

未来可提供早晚高峰道路拥堵实况

长江日报记者在现场看到,在武汉大学展区不远处,和其联合研制珞珈一号的长光卫星技术有限公司也来参展了。

长光卫星作为我国第一家商业遥感卫星公司,展位面积大,十分显眼。展区负责人告诉长江日报记者,从长春来武汉参展,主要是推介公司以及吉林一号系列卫星产品,寻找合作商机。吉林一号卫星星座是我国第一套自主研发的商用遥感卫星组。从2015年开始陆续发射,目前已在轨10颗,时刻像“天空之眼”一样对地球进行观测,在交通、林业、环保、国土、水利等16个领域中有90多项应用。

最典型如救灾,全球任何地方出现灾害,都可以借助这些卫星发布遥感影像,将数据提供给军方或政府,便于组织抢险救灾。此前,吉林一号已在拍摄疑似马航MH370、九寨沟地震等热点事件中成功应用。在吉林省的农业领域,借助吉林一号卫星,可以精确核算农户的农田面积,一旦发生灾害,可迅速确认受灾面积,让理赔数额有依据。“而在以往,只能靠理赔人员人力去测量,得不到可靠的数据,成本也高。”

据了解,吉林一号大家族不久将增添新成员,计划今年底至明年初发射5—6颗,包括高分辨率卫星和高光谱卫星。2020年,实现在轨卫星60颗,到2030年达到138颗。这将使得卫星的重访时间从30分钟提高到10分钟,拍摄灾害场面间隔时间更短,从而让救援的组织和处理更加及时、高效。不久的将来,甚至可以通过吉林一号看到每天城市早晚高峰的拥堵实时情况,这可算是真的“黑科技”了。

长江日报记者张维纳 黄莹 章鸽