商業(yè)航天研究spacex低軌道小衛(wèi)星啟示錄

SpaceX以及低軌2018年08月15推(維持SpaceX實(shí)現(xiàn)了火箭的可回收以及重復(fù)利用SpaceX以及低軌2018年08月15推(維持SpaceX實(shí)現(xiàn)了火箭的可回收以及重復(fù)利用，這使得航天發(fā)射的成本大幅等眾多民營(yíng)企業(yè)的加入，使得低軌道運(yùn)載能力大幅提升。201729次，其中SpaceX182018中期投資策未登陸A次興起。第二代銥星系統(tǒng)部署計(jì)劃年內(nèi)完成部署，SpaceX我國(guó)小衛(wèi)星星座計(jì)劃主要有航天科技集團(tuán)“鴻雁星座”計(jì)劃和航天科工集團(tuán)“虹云工程”“鴻雁星座”“虹SpacX40目錄 .-4目錄 .-4--4.3、零壹空間.....................................................................................................-134.4、藍(lán)箭航天.....................................................................................................-144.5、星際榮耀.....................................................................................................-15---6.4、全球星系統(tǒng)（Globalstar-2）.....................................................................-23--------- .-4--4、重型獵鷹.........................................................................................................-5------2 .-15------- .-5--31、SpaceX1、SpaceX2008928日1火箭首次成功發(fā)射，標(biāo)志著第一枚私人航天公司12，SpaceXNASA16億美元的商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)合同，正式開啟了商業(yè)發(fā)射模式。2012109圖11號(hào)”火圖2、“龍”飛日，SpaceX公司的“重型獵鷹”運(yùn)載火箭在美國(guó)肯尼-4圖39號(hào)”火圖4、重型表1、SpaceX火箭-5圖39號(hào)”火圖4、重型表1、SpaceX火箭-5荷發(fā)射成功1A引擎(2006(2008-5-1-----1第一節(jié)：3Merlin1C1雙助推器成功回收，芯級(jí)助推器回表2、SpaceX歷次發(fā)射-6DEMOFLIGHT否否DEMOFLIGHT否否U.S.GOVERNMENT,ATSBAND否否FALCON1FLIGHT是是ATSB是是FALCON9INAUGURALTEST是否9號(hào)NASACOTS(DEMO是9號(hào)NASACOTS(DEMO9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHTMDACORP.是SES(SES-是THAICOM是9號(hào)NASARESUPPLY表2、SpaceX歷次發(fā)射-6DEMOFLIGHT否否DEMOFLIGHT否否U.S.GOVERNMENT,ATSBAND否否FALCON1FLIGHT是是ATSB是是FALCON9INAUGURALTEST是否9號(hào)NASACOTS(DEMO是9號(hào)NASACOTS(DEMO9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHTMDACORP.是SES(SES-是THAICOM是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是否ASIASAT-是ASIASAT-是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHTU.S.AIRFORCEASIABROADCAST是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHTTHALESALENIA是2ORBCOMM-是NASA(JASON-是SES(SES-是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是SKYPERFECTJSATCORPORATION是THAICOM是表2、SpaceX歷次發(fā)射情況（續(xù)-7EUTELSATANDEutelsat117WB/ABS2A是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是SKYPERFECTJSATCORPORATION是IRIDIUM(FLIGHT是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是ECHOSTAR是SES(SES-是NATIONALRECONNAISSANCE表2、SpaceX歷次發(fā)射情況（續(xù)-7EUTELSATANDEutelsat117WB/ABS2A是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是SKYPERFECTJSATCORPORATION是IRIDIUM(FLIGHT是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是ECHOSTAR是SES(SES-是NATIONALRECONNAISSANCEOFFICE是是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是是IRIDIUM(FLIGHT是是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是NATIONALSPACEORGANIZATION是U.S.AIRFORCE(OTV-是IRIDIUM(FLIGHT是ECHOSTAR105/SES-是是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是IRIDIUM(FLIGHT是U.S.AIR是是FALCONHEAVY是是Hispasat30W-6是表2、SpaceX歷次發(fā)射情況（續(xù)2、SpaceX發(fā)射計(jì)9可回收火箭近期發(fā)射屢獲成功已經(jīng)接到各國(guó)航天發(fā)射訂單上百單預(yù)計(jì)，2019年發(fā)射數(shù)量將達(dá)50-70次/年，平均表2、SpaceX歷次發(fā)射情況（續(xù)2、SpaceX發(fā)射計(jì)9可回收火箭近期發(fā)射屢獲成功已經(jīng)接到各國(guó)航天發(fā)射訂單上百單預(yù)計(jì)，2019年發(fā)射數(shù)量將達(dá)50-70次/年，平均5-61次。但由于發(fā)射訂單仍過于飽滿，SpaceX表示對(duì)于愿意推遲發(fā)射的客戶給予更多的優(yōu)惠。SpaceX計(jì)劃2020年發(fā)射次數(shù)100-120次，并有望占據(jù)全球航天發(fā)射一BigFalconRocket（BFR）也將實(shí)現(xiàn)首飛，繼衛(wèi)星發(fā)射之表3、計(jì)劃購買SpaceX發(fā)射服務(wù)的GLOBALSES(SES-SIRIUSSPACEFLIGHT資料來源官網(wǎng)，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院整3、可回收火箭對(duì)航天業(yè)-8AIRBUSDEFENCEAND ARABSAT(ARABSAT BANGABANDHU- BIGELOW CONAE NASA NASARESUPPLYTO OHBSYSTEMIRIDIUM(FLIGHT是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是TESS是BangladeshCommunicationSatelliteCompanyLimited（Bengal）是IRIDIUM(FLIGHT6)/星/GRACE-FO1-2衛(wèi)星是SES(SES-是9號(hào)NASARESUPPLYTOISS(FLIGHT是是IRIDIUM(FLIGHT是MerahMerahPutih是美國(guó)泰坦四號(hào)運(yùn)載火箭（又稱大力神四號(hào)）發(fā)射至近地軌道的有效載荷約為美國(guó)泰坦四號(hào)運(yùn)載火箭（又稱大力神四號(hào)）發(fā)射至近地軌道的有效載荷約為發(fā)射任務(wù)還可以享受一定折扣。重型獵鷹發(fā)射至近地軌道的有效載荷約為圖5、SpaceX“獵鷹”9號(hào)垂直降落于回收-9糟糕的安全記錄（5架航糟糕的安全記錄（5架航天飛機(jī)2架爆炸，14名宇航員因此喪命）以及遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)4、我國(guó)運(yùn)載火箭領(lǐng)全年發(fā)射次數(shù)將創(chuàng)歷史新高，有望突破40次。長(zhǎng)征系列火箭2018年計(jì)劃執(zhí)行35-10圖6、我國(guó)運(yùn)載火箭歷年發(fā)射統(tǒng)圖6、我國(guó)運(yùn)載火箭歷年發(fā)射統(tǒng) 7、長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭（部分成員）示意-11 4、長(zhǎng)征系列現(xiàn)役主 4、長(zhǎng)征系列現(xiàn)役主要火箭型號(hào)及參EF長(zhǎng)征二號(hào)F長(zhǎng)征十一資料來源：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司官網(wǎng)，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院整-12長(zhǎng)征三 長(zhǎng)征三 長(zhǎng)征三號(hào) 系 長(zhǎng)征三號(hào) 長(zhǎng)征三號(hào) 長(zhǎng)征五 長(zhǎng)征五 系 長(zhǎng)征五號(hào) 型 表5、快舟系列火箭型資料來源：維基百科，表5、快舟系列火箭型資料來源：維基百科，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院北京零壹空間科技有限公司于火箭及其他航天器”的民營(yíng)企業(yè)，致力于提供高頻、低成本、常態(tài)化的微小衛(wèi)星2個(gè)系列：OS-X系列為飛行試驗(yàn)平臺(tái)；OS-M為小型運(yùn)載火箭，均采用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。2018年5月，公司O-X箭OS-M系列火箭的能力。圖8、OS-X火圖9、OS-M1火-13 型 直徑 起飛質(zhì)量（t）LEO軌道運(yùn)載能力 SSO軌道運(yùn)載能力圖10、OS-M2火圖11、OS-M4火表6、OS-M系列火箭型號(hào)圖10、OS-M2火圖11、OS-M4火表6、OS-M系列火箭型號(hào)資料來源：零壹空間官網(wǎng)，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院整北京藍(lán)箭空間科技有限公司于主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。朱雀二號(hào)已于2018年6月完成全系統(tǒng)設(shè)計(jì)工20192020-14 型 LEO軌道運(yùn)載能力 SSO軌道運(yùn)載能力圖12、朱雀二號(hào)（ZQ-201610型四級(jí)固體運(yùn)載火箭（2019圖12、朱雀二號(hào)（ZQ-201610型四級(jí)固體運(yùn)載火箭（2019），雙曲線三號(hào)（Hyperbola-3）可重復(fù)圖13、雙曲線一號(hào)（Hyperbola-圖14、雙曲線三號(hào)（Hyperbola--155、低軌道小衛(wèi)星星5、低軌道小衛(wèi)星星圖15、衛(wèi)星覆蓋面積示意-16圖16、衛(wèi)星覆蓋面積示意圖16、衛(wèi)星覆蓋面積示意5.2.1低軌通信星座系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)信號(hào)傳輸時(shí)延小，LEO衛(wèi)星的傳輸時(shí)延30～50ms，已經(jīng)與地面通信手段較為接近（無線蜂窩通信的傳輸時(shí)延為10～50ms，光纖的傳輸時(shí)延為10～20ms與傳統(tǒng)衛(wèi)星通信相比，LEO衛(wèi)星通信支持的用戶量大；-175.2.2低軌通信星座系統(tǒng)潛在的風(fēng)險(xiǎn)5.2.2低軌通信星座系統(tǒng)潛在的風(fēng)險(xiǎn)第一代銥星系統(tǒng)系統(tǒng)建設(shè)共花費(fèi)57億美元，全球星系統(tǒng)花費(fèi)33美元，即使目前衛(wèi)星建造成本和發(fā)射成本較當(dāng)時(shí)有所下降，但仍然價(jià)格不菲。此外，LEO5.3.1傳統(tǒng)電信領(lǐng)域我國(guó)公用移動(dòng)通信網(wǎng)目前僅能覆蓋5.3.2物聯(lián)-185.3.3為例，我國(guó)河流總長(zhǎng)度42萬千米，平均每10km一個(gè)傳感器，共需4.2萬個(gè)；淡5.3.3為例，我國(guó)河流總長(zhǎng)度42萬千米，平均每10km一個(gè)傳感器，共需4.2萬個(gè)；淡6、國(guó)外低軌道小衛(wèi)61、SpaceX星鏈（Starlink）表7、星鏈計(jì)劃衛(wèi)星部署情資料來源：維基百科，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院-19參初步部署（1600顆衛(wèi)星第二階段部署（2825顆衛(wèi)星軌道計(jì)856衛(wèi)星個(gè)數(shù)軌道高度軌道傾圖17、初期部署情況模擬圖18、最終部署情圖17、初期部署情況模擬圖18、最終部署情況模擬62、第二代銥星系統(tǒng)銥星系統(tǒng)于1998年11月1日開始服務(wù)。但由于當(dāng)時(shí)衛(wèi)星技術(shù)和全球通信需求并征服的市場(chǎng)過于狹小，19991455.05-20折后，2001年3月銥星恢復(fù)了業(yè)務(wù)，并于2001年6月開始提供速度為2.4kbps的互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)，面向戶外用戶并被美軍用于野戰(zhàn)通信。20088月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)折后，2001年3月銥星恢復(fù)了業(yè)務(wù)，并于2001年6月開始提供速度為2.4kbps的互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)，面向戶外用戶并被美軍用于野戰(zhàn)通信。20088月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)圖19、銥星（Iridium）圖20、第二代銥星系統(tǒng)IiiuIridiumNext66銥星二代保持了與第一代同樣的星座構(gòu)型，但衛(wèi)星功能得到大幅升級(jí)（將提供L1.5Mbit/sKa8Mbit/s高速服務(wù)。第二代銥星48L表8、第二代銥星發(fā)射情資料來源：維基百科，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院-21Falcon9Falcon9Falcon9Falcon9Falcon9Falcon9110,147,152,161,Falcon9Falcon9圖21、SpaceX獵鷹9號(hào)攜帶第圖21、SpaceX獵鷹9號(hào)攜帶第二代銥星計(jì)劃衛(wèi)星63、OneWebOneWeb公司計(jì)劃發(fā)射720顆近地軌道衛(wèi)星，其運(yùn)行高度大約為1200公里，利用（20/30GHz）Ku（11/14GHz）72018個(gè)軌道面上，每個(gè)軌道面上每隔9度部署一顆衛(wèi)星。OneWeb衛(wèi)星屬于微衛(wèi)星，只有150kg重，大小也和一臺(tái)小型的冰箱相差無幾。所有衛(wèi)星都由OneWeb位于-22圖22、OneWeb計(jì)劃示意圖23、OneWeb衛(wèi)星外觀與64、全球星系統(tǒng)（Globalstar-圖22、OneWeb計(jì)劃示意圖23、OneWeb衛(wèi)星外觀與64、全球星系統(tǒng)（Globalstar-Globalstar-22010開始建設(shè)，20132月完成全部24顆低軌衛(wèi)星星座的部2025Globalstar-2表9、第二代全球星系資料來源：維基百科，興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院-2324314141147007.5圖24、全球星通信65、O3b計(jì)Other圖24、全球星通信65、O3b計(jì)OtherthreeBillion（O3b）計(jì)劃由通信衛(wèi)星巨頭企業(yè)參與，意在為無法享受常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入服務(wù)的“其30人”提供網(wǎng)絡(luò)服圖25、O3b星-246520186月宣布放棄6520186月宣布放棄該項(xiàng)目。雖然無人機(jī)項(xiàng)目失敗，但Facebook下子公司66然而，目前小衛(wèi)星星座的主要矛盾在于發(fā)射能力不足和衛(wèi)星壽命較短。以Starlink劃為例，假設(shè)SpaceX能實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)射，按照其計(jì)劃，到2020其產(chǎn)能及發(fā)射全面鋪開后，年發(fā)射量將達(dá)到前所未有的100-120次（2017年中國(guó)共發(fā)射18次，美國(guó)共發(fā)射29次，其中SpaceX18次。第二代銥星計(jì)劃利用獵鷹992020244425-257、我國(guó)低軌道小衛(wèi)7、我國(guó)低軌道小衛(wèi)圖26鴻雁星座”規(guī)劃鴻雁計(jì)劃的工程將分3期建設(shè)。據(jù)鳳凰網(wǎng)，星座的首顆衛(wèi)星將于2018年下半年發(fā)2020602023鴻雁衛(wèi)星搭A(yù)IS載荷，可在全球范圍內(nèi)接收船舶發(fā)送的AIS報(bào)文信息，全面掌-26鴻雁星座首顆衛(wèi)星計(jì)鴻雁星座首顆衛(wèi)星計(jì)劃在2018年下半年發(fā)射。2018年3月7日，航天科技集團(tuán)劃。同時(shí)，鴻雁星座計(jì)劃的300顆衛(wèi)星數(shù)量遠(yuǎn)不及SpaceX的4000+顆，或?qū)е氯l(fā)射1561000千米運(yùn)行的低軌小衛(wèi)星，并使用