天儀研究院：讓航天觸手可及

天儀研究院CEO楊峰（圖/天儀研究院官網(wǎng)）

太空有多遠(yuǎn)？造一顆衛(wèi)星要花多少錢？在大多數(shù)人的印象里，航天技術(shù)神秘而遙遠(yuǎn)。

4月23日，在遙感應(yīng)用科普大講堂暨亞熱帶遙感應(yīng)用論壇上，長沙天儀空間科技研究院有限公司（下稱“天儀研究院”）創(chuàng)始人楊峰說：“3年前，我們公司說要發(fā)射第一顆衛(wèi)星，沒人相信。3年后，我們完成了第二代標(biāo)準(zhǔn)化平臺的技術(shù)研發(fā)及驗(yàn)證工作，實(shí)現(xiàn)了一年批量生產(chǎn)10顆小衛(wèi)星的能力。其實(shí)，航天并不遙遠(yuǎn)，人人都可以擁有一顆衛(wèi)星。”

踏進(jìn)藍(lán)海 逐夢航天

1月21日13時42分，“瀟湘一號03星”搭載長征十一號運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功進(jìn)入預(yù)定軌道。這顆衛(wèi)星上，搭載著天儀研究院自主研制的離軌帆——這個裝置可避免立方星失效后變成滯留太空的太空垃圾。

這是天儀研究院的2019年“第一星”，也是天儀研究院的第6次太空任務(wù)。

過去1年，這個還有些神秘的民營企業(yè)成功發(fā)射了10余顆衛(wèi)星，獲得超6000萬元的衛(wèi)星業(yè)務(wù)收入。成立不到3年，公司創(chuàng)始人楊峰、任維佳就帶領(lǐng)59人的團(tuán)隊(duì)，闖進(jìn)“2018中國商業(yè)航天30強(qiáng)”。

1982年出生的楊峰曾與其他同齡人一樣，做著“規(guī)矩而正確”的人生選擇——本科畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，再去加拿大留學(xué)，回國后進(jìn)入一家央企工作。

瀟湘一號03星（圖/天儀研究院官方微博）

然而，很快他就結(jié)束了這種生活，和幾個同學(xué)一起創(chuàng)業(yè)。但公司運(yùn)營了一年，還沒賺到一分錢。公司瀕臨倒閉之時，楊峰經(jīng)同學(xué)介紹，拿到了一份中國航天科技集團(tuán)有限公司第五研究院總體部軟件開發(fā)外協(xié)的工作。這不僅救了公司一命，也讓他看到了商業(yè)航天這片“藍(lán)?！?。那是2014年，國際商業(yè)航天正發(fā)展火熱，有提供火箭發(fā)射服務(wù)的“SpaceX”“Blue Origin”、能夠發(fā)射小衛(wèi)星的“Planet”、從事太空制造的“Made in Space”。

也是在這時，楊峰結(jié)識了技術(shù)“大?！薄?0后的任維佳。任維佳畢業(yè)于清華大學(xué)，曾在中科院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部任職，先后參與了神舟三號到神舟八號六艘飛船，天宮一號、天宮二號兩個空間實(shí)驗(yàn)室，以及空間站等任務(wù)，對航天“愛得深沉”。幾次交流后發(fā)現(xiàn)，兩人的創(chuàng)業(yè)心思不謀而合。

當(dāng)時，國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星的研制發(fā)射未被政府明文允許。因此，在尋找融資的過程中，他們頻遭質(zhì)疑：“這事歸國家管，民營公司來做，沒前途?！?/p>

但是，他們沒有放棄，只是蟄伏。

2015年10月，國家發(fā)展改革委等三部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于印發(fā)國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015—2025年）的通知》。這表明，國家開始支持民間資本投資衛(wèi)星研制及系統(tǒng)建設(shè)。

東風(fēng)一到，楊峰與任維佳立即合作，組建了一支30人的團(tuán)隊(duì)。2016年，天儀研究院成立，落地長沙高新區(qū)，楊峰擔(dān)任CEO，任維佳擔(dān)任CTO?！拔覀冊谧鲆患淖兪澜绲氖虑椤煨l(wèi)星！”楊峰充滿信心。

然而，沒有國家兜底，怎么用1年甚至更短的時間造出衛(wèi)星？任維佳不得不轉(zhuǎn)換“國家隊(duì)”5年研發(fā)周期的舊有思維模式，經(jīng)常加班熬夜，“偷一個小時”抓緊休息，盡量在效率和質(zhì)量之間找到平衡點(diǎn)。

第一次研發(fā)衛(wèi)星經(jīng)歷了太多坎坷。衛(wèi)星需要在模擬的太空環(huán)境中試驗(yàn)以發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，然而，各部件完成組裝后，試驗(yàn)結(jié)果始終不理想。面對這顆鞋盒子大小的衛(wèi)星，任維佳咬咬牙，“拆了重裝吧”……經(jīng)過無數(shù)次的嘗試、改進(jìn)、試驗(yàn)、再改進(jìn)，“瀟湘一號”在臨近發(fā)射的前幾天才做好“上天”的準(zhǔn)備。

2016年11月，楊峰和團(tuán)隊(duì)一行人坐火車趕到甘肅酒泉，再乘車前往酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地，將“瀟湘一號”送上長征十一號運(yùn)載火箭，讓衛(wèi)星成功發(fā)射?！靶羌蛛x前，什么都有可能發(fā)生”，在楊峰度過“一生中最漫長的19秒”后，天儀研究院的第一個“孩子”躍入宇宙。

適合的才是最好的

天儀研究院成立不久，就定下了“三不”原則：不直接承接國家任務(wù)，不和體制內(nèi)傳統(tǒng)科研院所競爭國家衛(wèi)星任務(wù)；不銷售單顆衛(wèi)星；不做國家已布局的衛(wèi)星應(yīng)用，不直接涉足遙感、通信、導(dǎo)航三大傳統(tǒng)衛(wèi)星領(lǐng)域。

楊峰頭腦非常清晰：“遙感有‘高分專項(xiàng)’，導(dǎo)航有GPS和北斗系統(tǒng)，通信衛(wèi)星競爭已十分激烈，即使未來發(fā)展空間大，但我們這種初創(chuàng)型團(tuán)隊(duì)，最重要的是找到適合自己的?！?/p>

那么，哪條路才是最適合的？

任維佳提出了做科學(xué)實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星的想法。衛(wèi)星制造成本高，造一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的成本至少以億元為單位；制造周期也長，大約5年到10年，對于想做太空實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家來說，只有申請、排隊(duì)，等待發(fā)射機(jī)會。

“如果是一位籍籍無名的青年科學(xué)家呢？10年，甚至一輩子，他可能都很難等到一個機(jī)會去太空驗(yàn)證?！比尉S佳在中科院工作時，曾負(fù)責(zé)審核有機(jī)會被帶上天的科學(xué)項(xiàng)目，“1000份里面不過幾十份入選”，他看到過大量項(xiàng)目因?yàn)榕牌趩栴}而被擱置。

排不上隊(duì)的科研項(xiàng)目給了天儀研究院市場?！斑@個市場規(guī)模小，‘國家隊(duì)’看不上，其他民營企業(yè)也沒有涉足。”

專注于微小衛(wèi)星研制、提供科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)驗(yàn)證等服務(wù)成為天儀研究院對自己的業(yè)務(wù)定位。2016年上天的“瀟湘一號”搭載了4項(xiàng)尖端試驗(yàn)：空間軟件無線電試驗(yàn)、導(dǎo)航信號增強(qiáng)試驗(yàn)、新型星載計(jì)算機(jī)搭載試驗(yàn)、高精度光學(xué)穩(wěn)像試驗(yàn)。2017年上天的“陳家鏞一號星”則是為了開展微重力環(huán)境下液滴的聚并與分散實(shí)驗(yàn)。

楊峰認(rèn)為，和國家隊(duì)相比，天儀研究院的優(yōu)勢在于將在軌實(shí)驗(yàn)服務(wù)（立項(xiàng)、審批、設(shè)計(jì)、研制、發(fā)射）的時間從10年降至1年，把實(shí)驗(yàn)成本降低一個數(shù)量級，合作與付費(fèi)機(jī)制靈活。

2017年7月，天儀研究院與清華大學(xué)天體物理中心達(dá)成合作。2018年10月，天儀研究院與清華大學(xué)天體物理中心以及銅川市聯(lián)合研制的天文探測衛(wèi)星“銅川一號”成功升空，12月，該衛(wèi)星上的X射線偏振探測器成功探測到空間X射線和帶電粒子觸發(fā)的徑跡。X射線是電磁波的一種，它的電場振動方向稱為偏振。1975年，裝載在OSO-8衛(wèi)星上的X射線偏振儀實(shí)現(xiàn)了第一次精確的天文X射線偏振測量。40余年后，在中國，天儀研究院實(shí)現(xiàn)了新的進(jìn)步。

除服務(wù)于科學(xué)，微小衛(wèi)星還有其他許多靈活的用途。例如，天儀研究院研發(fā)的“UCloud云漢號”的天文衛(wèi)星，可搭載專業(yè)的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，天文愛好者們可分時段租用，通過App操作衛(wèi)星，觀測星象、云圖，拍攝星際照片等。除了租用時段，也可直接購買衛(wèi)星上的實(shí)驗(yàn)工位。

2018年寒假，天儀研究院還開展了一次面向青少年的太空科學(xué)素質(zhì)訓(xùn)練營活動。學(xué)員可以學(xué)習(xí)宇宙探秘、火箭制造等知識，還可以體驗(yàn)衛(wèi)星工程實(shí)踐、月球揭秘及探月工程等豐富的航天科技內(nèi)容。

最大的挑戰(zhàn)是現(xiàn)在

然而，不論對于天儀研究院還是中國的商業(yè)航天，都只是“如日方升”。在國內(nèi)的衛(wèi)星領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)，資金是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的一大難題。因此，企業(yè)只能千方百計(jì)控制成本。

目前，天儀研究院一個標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星的成本是100多萬元，但楊峰的目標(biāo)不止于此。未來，他想把衛(wèi)星的成本降到幾十萬元甚至幾萬元，讓更多普通人能夠參與太空探索。

星箭分離器是天儀研究院一次成功的嘗試。

研發(fā)最初，天儀研究院準(zhǔn)備花60萬元購買現(xiàn)成器件。但臨到簽字關(guān)頭，楊峰把筆一撂，不簽了。他意識到，圖紙上的星箭分離器，無非就是“一個鐵盒子，里面一個彈簧，外面一個開關(guān)”。按照圖紙，依葫蘆畫瓢，加上幾百次“拋星測試”，天儀研究院靠自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì)把星箭分離器制造了出來，只花了6萬元，成本比預(yù)算降低了九成。

越是量產(chǎn)，越是便宜?，F(xiàn)在，天儀研究院計(jì)劃發(fā)射足夠多的衛(wèi)星上天，快速迭代技術(shù)，繼續(xù)降低成本。楊峰表示：“2019年，天儀研究院將開始建設(shè)自己的衛(wèi)星星座——不同軌道的一組衛(wèi)星，發(fā)射約20顆微小衛(wèi)星。2020年計(jì)劃年產(chǎn)百顆衛(wèi)星?！?/p>

小步快跑的同時，楊峰也警惕“大躍進(jìn)”。他覺得，“一上來就聊實(shí)現(xiàn)多少技術(shù)突破，趕超多少年，不適合當(dāng)下的商業(yè)航天。走向未來，最大的挑戰(zhàn)是現(xiàn)在。”他認(rèn)為，要先把現(xiàn)在的事情做得更好，一件件解決，然后再去想更大的事情。（本刊綜合）※