星艦復(fù)飛獲顯著進(jìn)展　重視衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)機(jī)會

王柄根

11月18日，SpaceX 研制的星艦（Starship）進(jìn)行二次試飛，發(fā)射升空后成功完成一二級分離，但隨后“超重”助推器爆炸，二級飛船失聯(lián)并被迫觸發(fā)自毀指令。盡管星艦第二次飛行測試雖然以二級自毀而中止，但應(yīng)該說達(dá)到了預(yù)期目的，且效果良好，尤其是對于熱分離系統(tǒng)、電子推力矢量控制系統(tǒng)的驗(yàn)證等。

商業(yè)航天以盈利為主要目的，SpaceX 的發(fā)展軌跡表明運(yùn)載火箭的低成本、大運(yùn)力是未來的趨勢。近年來我國持續(xù)的政策支持和技術(shù)進(jìn)步，為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展提供基礎(chǔ)，今年以來，我國天兵科技、藍(lán)箭航天、星河動力、星際榮耀等民營火箭持續(xù)實(shí)現(xiàn)突破；以中國星網(wǎng)+“G60 星鏈”為代表的低軌星座建設(shè)推進(jìn)，標(biāo)志著我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段。

星艦二次試飛進(jìn)展顯著

星艦最初由馬斯克火星殖民計劃演變而來，在發(fā)射衛(wèi)星同時承載后續(xù)探索宇宙重任，致力于打造性能最強(qiáng)大的可重復(fù)使用運(yùn)載火箭。為實(shí)現(xiàn)前往火星，甚至木星、土衛(wèi)二、木衛(wèi)二、土星的愿景，星艦經(jīng)歷多次更新迭代，目前星艦已衍生出測試（原型機(jī)）、登月、環(huán)月旅行、貨運(yùn)、加油、衛(wèi)星平臺、洲際旅行等多個版本，其中測試版星艦已進(jìn)入試飛測試階段。

星艦此前于今年4 月20 日進(jìn)行首飛，在升空2 分30多秒后姿態(tài)顯現(xiàn)失穩(wěn)，發(fā)射失敗。與今年4 月的首次試飛相比，二次試飛取得了明顯進(jìn)步，尤其是一級火箭的33臺發(fā)動機(jī)全部正確啟動。其中實(shí)現(xiàn)的最大技術(shù)突破為級間熱分離方式。

1）二次試飛的發(fā)射臺用了35300 立方英尺的高強(qiáng)度混凝土加固，發(fā)射臺下安裝噴水系統(tǒng)，首次推出一個熱級間分離系統(tǒng)和一個新的電子推力矢量控制系統(tǒng)。

2）試飛過程突破：33臺發(fā)動機(jī)全部運(yùn)行正常，火箭助推器一二級成功分離。

3）技術(shù)突破：級間熱分離方式。星艦熱分離指在分離前啟動上面級發(fā)動機(jī)，連接裝置解鎖，上面級依靠發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力加速，同時燃?xì)饬髯饔糜谙旅婕墸細(xì)饬鞯膲毫蜌鈩幼枇κ瓜旅婕墱p速，實(shí)現(xiàn)兩級分離。此套方式優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，不需要額外增加分離驅(qū)動裝置，同時第二級“無縫銜接”啟動發(fā)動機(jī)，減少動能損失。

星艦是人類歷史上最大、最強(qiáng)的運(yùn)載火箭，基于SpaceX 的猛禽系列發(fā)動機(jī)和火箭回收復(fù)用技術(shù)，星艦再進(jìn)一步，預(yù)計可實(shí)現(xiàn)全箭復(fù)用，是航天史上首創(chuàng)。星艦在回收復(fù)用的情況下可以運(yùn)輸150 噸載荷到近地軌道，結(jié)合廉價的不銹鋼主體結(jié)構(gòu)、更易獲取的液氧甲烷推進(jìn)劑、相對簡單的發(fā)射塔架，馬斯克預(yù)計未來有望把平均發(fā)射成本壓縮到1000 萬美元，這意味著貨運(yùn)成本不到100 美元/千克，而目前的國際航天貨運(yùn)報價約為1 萬美元/千克。

在巨大的運(yùn)力、成本優(yōu)勢下，星艦有望用于發(fā)射下一代Starlink 衛(wèi)星，也或?qū)⒊蒒ASA 的Artemis 計劃（美國重返月球計劃）以及登陸火星計劃的主要運(yùn)載火箭。除了將有效載荷運(yùn)送到地球軌道、月球、火星及深空之外，星艦也能用于地球上的點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)一小時內(nèi)前往世界任何地方，極大拓展大運(yùn)力火箭的使用場景。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將迎黃金發(fā)展期

中信證券認(rèn)為，在商業(yè)航天時代，航天活動遵循以盈利為主要目的、遵循市場機(jī)制，SpaceX 的發(fā)展軌跡表明運(yùn)載火箭的低成本、大運(yùn)力是未來的趨勢。今年以來中國民營商業(yè)航天發(fā)射發(fā)展迅猛，持續(xù)取得突破：2023 年4月，天兵科技的天龍二號運(yùn)載火箭首飛成功，實(shí)現(xiàn)全球私營航天首家液體運(yùn)載火箭首次成功入軌飛行；2023年7 月，由藍(lán)箭航天研制的開式循環(huán)液氧甲烷火箭朱雀二號復(fù)飛成功，成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭；2023 年9 月，星河動力研制的谷神星一號完成海上發(fā)射，為國內(nèi)首家達(dá)成該突破的民營企業(yè)；2023 年11月，星際榮耀的雙曲線二號驗(yàn)證火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行了垂直回收試驗(yàn)，試驗(yàn)取得圓滿成功。

目前我國衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模快速壯大的趨勢，2020 年國家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)正式納入新基建；2021 年中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司成立，以加快推動我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)發(fā)展。2023 年7 月9 日，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國已推進(jìn)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的星座建設(shè)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展。此外，據(jù)上海證券報2023 年7 月25 日報道，上海松江計劃打造“G60 星鏈”，一期將實(shí)施1296 顆，未來將實(shí)現(xiàn)一萬兩千多顆衛(wèi)星的組網(wǎng)。星網(wǎng)+G60 星鏈的建設(shè)推進(jìn)，標(biāo)志著我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在全球覆蓋、6G 通信、特種通信等方面具有重要的戰(zhàn)略價值，正成為全球競爭的“新戰(zhàn)場”。中信證券指出，近年來我國持續(xù)的政策支持和技術(shù)進(jìn)步，為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展提供了基礎(chǔ)。參考Starlink 的發(fā)展歷程，預(yù)計我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也將迎來十年黃金發(fā)展期，萬億市場規(guī)模的新賽道即將揚(yáng)帆起航。目前我國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的主要參與者是中國航天科技、中國航天科工兩大集團(tuán)旗下的眾多科研院所及專業(yè)公司，但近幾年來國內(nèi)民營資本開始加速進(jìn)入商業(yè)航天領(lǐng)域，掀起了一輪“衛(wèi)星創(chuàng)業(yè)”熱潮，激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的活力。

關(guān)注產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)

民生證券觀點(diǎn)認(rèn)為，短期來看，前端衛(wèi)星生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)將有望依托衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)程提速率先受益，中長期維度隨著技術(shù)設(shè)施建設(shè)的逐步完善，下游衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用側(cè)相關(guān)環(huán)節(jié)將迎來黃金發(fā)展階段。其中，衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射是壁壘較高且直接受益于衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量爆發(fā)的核心環(huán)節(jié)。據(jù)測算，中國規(guī)劃的約2.5 萬顆低軌衛(wèi)星的衛(wèi)星制造和衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)潛在市場規(guī)模有望達(dá)到3500 億元。

1）優(yōu)先關(guān)注壁壘最高、最先受益于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提速的衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)中價值量最大的衛(wèi)星載荷。主要標(biāo)的：信科移動、上海瀚訊等。

2）優(yōu)先關(guān)注空間大，確定性高的TR 組件/芯片環(huán)節(jié)。主要標(biāo)的：鋮昌科技、國博電子、盛路通信等。

3）衛(wèi)星應(yīng)用：低軌衛(wèi)星通信應(yīng)用仍處早期，優(yōu)先關(guān)注商業(yè)模式較為成熟、業(yè)績兌現(xiàn)好、遠(yuǎn)期成長空間大的遙感及北斗應(yīng)用龍頭，如中科星圖、華測導(dǎo)航、航天宏圖等，同時重點(diǎn)關(guān)注以華為Mate 60 為代表的手機(jī)直連衛(wèi)星應(yīng)用的相關(guān)商用機(jī)會。

表：各國火箭性能對比

資料來源：中國航天報，民生證券