我們爲什麼要發這麼多“小”衛星?

前天早上,我們完成了天儀研究院成立三年多來的第8次發射,第14顆衛星。

目前,瀟湘一號07星已收到遙測,星上兩級摺疊帆板正常展開,進入穩定工作模式。已完成平臺部件與通信鏈路確認,表現優異。

“快”一直是天儀特色的標籤之一,這種發展速度令很多國際同行都感到驚歎,我們希望這種靠速度爲特色的天儀模式,能夠成爲航天圈內的一種新模式,能夠爲中國航天提供有力的補充。

在這種速度和頻率下,發射已經成爲我們工作和生活中的一部分,是一件平常的事情。如果沒什麼必要的事情,我們不會在發射場留人,因爲這樣人力成本不合算。

發射成功我們挺高興的,我們這代衛星人,希望像造汽車、造計算機一樣造衛星,以後要把幾千顆幾萬顆衛星送上天,就像你把第一輛解放牌卡車送下生產線你可以熱淚盈眶,你現在還天天造一臺車就熱淚盈眶,你就會脫水了。

另外,其實發射成功只是火箭的熱鬧,對於衛星來說,收到衛星在軌遙測數據只是懷胎十月後的嬰兒第一聲啼哭,後面的糟心的事纔剛剛開始(這個爲人父母的應該都能有體會)。同樣,衛星發射成功之後,對於衛星公司的“折磨”纔剛剛開始。

瀟湘一號07星的一個彩蛋

瀟湘一號07星的徽章裏面有一個英文單詞——ZERGLING。ZERGLING是天儀新衛星平臺的英文名稱,這是繼18年10月發射的第一顆試驗星之後的第二次在軌驗證,具體的說明在8月31日的新聞稿裏有天儀研究院第14星發射成功!發射數量繼續領跑中國民營航天

天儀研究院瀟湘一號07星衛星任務徽章

爲什麼我要用這樣一個名字。其實ZERGLING是20年前特別經典的遊戲星際爭霸中,蟲族的最基礎兵種。我們回想一下當年的遊戲場景:

場景一:選人族,對手7家電腦。輸入"show me the money",堵住坡道,修地堡架起坦克。憋在家裏升級科技,直到造出一堆大艦再出去一家家的去收拾。

場景二:選人族,對手是蟲族玩家。習慣性的開始堵坡道,然後被對手速狗rush,遊戲結束。

Zergling就是rush戰術中的狗。同學們還記得小狗源源不斷的感覺嗎?就算挺住了第一波,還有下一波,挺住了下一波,還有三波。等你費了九牛二虎之力終於堵住了門口,對方飛龍就來了。別說大艦了,坦克你都出不來,你還記得這種絕望的感覺嗎?

就算你主角光環附體,真的憋出了艘大艦,出門一看全天下的礦都被蟲族佔領了。

天儀的新衛星平臺ZERGLING在去年10月份第一次在軌驗證後,做了大量的升級,現在是第二次在軌驗證。另外我們還註冊了一個商標叫做Mutalisk,這麼解釋一下之後,您聽懂了嗎?

創新與質疑

這次瀟湘一號07星的發射,標誌着天儀開始進入百公斤級的衛星市場,同時我們正在研製一顆150公斤的衛星,今年年底具備發射狀態。

很多朋友可能會奇怪,楊峯你不是一直是鼓吹小衛星的嗎,怎麼也開始幹更大的衛星了呢? 我的確是小衛星的鼓吹者,而且未來也一直會是。而且我希望同樣指標的衛星,乾的越小越好,我恨不得能把原來一噸的衛星,用10公斤做出來,只可惜短時間沒法技術跨越那麼大。

我們現在一直在把平臺的能力做到極致,不過暫時載荷還不能做得太小,所以我們只能把整星做大一點。我們現在在做的150公斤的星,也是在原來500公斤以上的方案上優化下來的,而且未來還會越做越小。

這個思路和傳統的思路不太一樣,我也沒想要一樣。既然我們想要成爲中國航天的有力補充,那麼自然需要用很多和原來不一樣的方式來創新。在任何行業的創新一定會產生質疑,就像我們這個行業最成功的公司SpaceX就是在近20年無限質疑下成長起來的,到現在還沒有完全消失。

我把各種常見的不理解和質疑,整理成一個FAQ,供大家參考:

1、“立方星(cubesat)能力弱壽命短,真正的有商業價值的衛星都至少是50公斤以上的,這才有價值。”

這種質疑挺無奈的,無奈cubesat爲航天做了如此多的貢獻,促進了航天這麼多的進步,已經成爲現在國際商業市場的主流產品,已經進入國際頂級會議的主流聲音,已經跑出來幾家獨角獸和準獨角獸,NASA的cubesat都已經去火星了,現在都9012年了,還有這樣的聲音,無奈。

(1)先說說cubesat的第一個誤區,不靠譜,壽命短。

實話實說,從歷史上所有的cubesat的狀態統計來說,事實的確如此。1000多顆cubesat有超過四分之一上去沒幾天就掛了,而實現完全成功的只有四分之一。這個質疑看起來是不是特別有數據支撐?

現在我們來看看同一套數據統計的另一面:

這1000多顆衛星是有253個組織發射的,其中多達146個機構僅僅發射了一顆衛星,就再也沒有發過了,而那些足夠大的失敗數據,絕大部分都是由這146家機構貢獻的。而下面那些發了十幾顆,二十幾顆到幾百顆的機構,佔據了成功的絕大部分數據。

按照原報告的話說:

It’s Hard to Improve, When You Don’t Repeat!

所以不是立方星不靠譜,是淺嘗輒止不靠譜。立方星是在不斷的失敗和迭代中去做可靠性增長的,只要經過多次嘗試,低成本的立方星一樣也可以長壽命。歐洲在小衛星上最領先的代爾夫特理工大學十年前發射的立方星到現在還活着。

我們看看在最前面的355顆星的planet,99顆星的spire,都成爲了航天領域的獨角獸,實現了商業應用閉環。我們天儀放在全世界的數據中,也是屬於排名靠前的了,開心。

(2)同時關於立方星能力弱這個說法,也是值得商榷的。

衛星除了重量這一個指標之外,還有非常非常多的指標,絕不是簡單的,衛星越重能力越強。如果只是重量這一個指標,拿一個10公斤的小衛星加上1噸鐵的配重,這也是1顆一噸重的大衛星,但這樣的衛星有任何意義嗎?強調大衛星的重量是遠遠不夠的,你得拿出來配得上大衛星的指標。

同樣的指標,衛星做的越小越難。0.5米分辨率的遙感用500公斤的整星做出來沒啥了不起的,而用50公斤做出來就非常了不起,如果能用10公斤做出來那就是登峯造極的水平。同樣的道理,參考計算機行業,在此實在不想贅述。

現在中國的立方星的確功能上還偏弱,主要原因是中國的立方星起步比較晚。雖然現在已經有了不少立方星的研製方,但在小型化的、高指標的載荷研製方,我們還很稀缺。這也就帶來了整星能力暫時不強的現狀。因此不是立方星不行,是我們的立方星技術不行。

(3)必須補充一點,立方星不是太空垃圾。

目前國際和國內的要求是,所有低軌小衛星,包括立方星,必須具有主動離軌的能力,纔會允許發射。

最後再說明一下,天儀目前正在研製那顆150公斤的衛星,雖然極有技術難度和複雜性,但是我們大量的沿用了天儀過去十幾顆立方星上所收穫的經驗和教訓,大量使用了在軌驗證成熟的工業級部組件和強魯棒性的軟件系統,所以我們才能把這顆星做的這麼小、這麼快和這麼便宜。

2、“能力差的團隊才做試驗星;能力強的團隊做的都是業務星。”

(1)新技術試驗是天儀的一塊主要業務,這是衛星的業務種類,不是衛星的研製階段,和技術強弱更無關係,請不要混淆概念。我們每一顆試驗星都要搭載多達4-5個科研載荷,同時服務並滿足所有客戶的要求,設計的難度和複雜度不是功能單一的所謂業務可以相比的,這纔是更強的體現。

(2)哪怕在研製階段的角度,試驗星和業務星的這個路徑爭論在國外都是十年前的話題了,可惜現在放在中國,還有人在說這個老話題。New Space堅持“小步快跑”,利用試驗星的快速低成本進行大量的在軌測試,積累技術,逐步發展應用。

這個過程由於沒有確保成功的壓力,可以大膽嘗試各種新技術和新思路,便於快速完成自主化積累。一步到位做應用的“業務星”,當然也未嘗不可,但保成功的壓力導致必然要走老路,依賴傳統供應鏈。而且航天有天然保守性,技術路線一旦確定,改動很難,又回到了原來old space的路徑中。

(3)如果目標足夠高,永遠都是試驗星,不丟人;如果目標足夠低,每顆都是業務星,沒意義。這裏可以參考互聯網產品永遠都是beta版的例子。

3、“天儀發的衛星都失敗了好幾次了,而且還有好多的問題,特別不靠譜。”

SpaceX代表的New Space文化就是在失敗中快速迭代的理念,和old space有巨大的區別。SpaceX是最成功的火箭公司,也是失敗次數最多的公司。在衛星來說,New Space的代表planet同樣也是把不怕失敗發揮到了極致。失敗不丟人,不進步才丟人。

對於New Space相對於old space的優勢,我總結了國內外不少的論文和報告中的數據,畫了這樣三張圖:

New Space的打法是:一開始,犧牲可靠性和性能換低成本和新技術創新,隨着時間的推移,性能和成本都會顯著的高於傳統模式,而可靠性同時也在無限接近於原來的水平。

對於天儀的“失敗”數據,我可以正式公佈一下,讓我們拿事實來說話。

第1顆衛星,瀟湘一號,在軌運行不到一個月失聯,原因:研製時間太短,成本壓得太低,軟件測試太不充分,小衛星研製經驗不足;

第2顆星,陳家鏞一號,這是我們和國外團隊合作的,並不能夠完全體現我們的水平,不計入統計;

第3顆第4顆衛星,其中一顆,在軌運行不到半年失聯,原因:希望在軌充分挖掘衛星能力上限,測試過度導致失聯。另外一顆到現在爲止還正常工作,已經有1年8個月;

第5顆-第13顆,所有衛星到目前爲止都在軌正常運行,有兩顆衛星在個別載荷沒有完成任務之外,其他的都是圓滿完成。對於有一些衛星剛入軌時發現的一系列問題,我們都在後續的測試與升級中圓滿的解決,並在下一次發射中,將下一批次的衛星做性能的升級;

第14顆衛星目前一切狀態達到預期,不過現在還是第三天,雖然我們非常有信心,但可以不計入統計。

所以計入統計的一共12顆衛星,按照之前的成功判據:

1顆 early loss 8.33%

3顆 partial mission 25%

8顆 Full mission 66.7%

這個數據遠超國際平均水平。同時我們的問題數據都是在前期的衛星,現在我們發的衛星都是百分百的full mission。

天儀的核心競爭力是什麼?

說到核心競爭力,大家會想到技術、人才、資本、資源等方面。在各個方面,我們都很努力。

然而這都不是我想要的核心競爭力。

有一次我參加一個會議,主持人問我,剛纔那四樣哪個最重要。我的回答是都很重要,但我認爲更重要的是對行業的“認知”。當時被主持人嘲笑爲“玄學”。我並不認爲這是玄學,且舉了兩個例子。

第一個例子就是銥星。對當時的銥星來說,技術人才資金資源都是全世界No.1,爲什麼最後破產了呢?我國開放商業航天之前,某家上市公司當時要搞衛星而籌集的技術人才資金資源都是中國最頂級的,現在呢?

第二個例子就是Skybox和planet。Skybox是當年頂級技術、頂級人才、被google收購資金無限、資源自然也不用說,在planet初期的時候,planet在任何一項指標上都不如Skybox。但就是在這種情況下,又過了幾年,Google又投資了planet,同時在這一輪,planet從Google手裏面收購了Skybox。這又是爲什麼呢?爲什麼是啥都不行的planet笑到了最後呢?

“認知”是一個戰略層面的東西,如果你的方向錯了,你掌握的技術人才資金資源越多,那也只是讓你在錯誤的道路上越走越遠。

對於天儀也一樣,我認爲天儀現在的核心競爭力其實是我們團隊對中國商業航天現階段的認知和對自己的準確定位,我也希望這種核心競爭力能夠在後續繼續保持下去。

那麼天儀的定位是什麼?

天儀早期的定位是“科學實驗與技術驗證服務”,主打與國家隊不一樣的特色,九個字,“短週期、低成本、一站式”,在前面我已經說過了,這個定位非常準確,這也是我們前面幾年業績起來的這麼快的原因。

天儀現在的定位沒有變,只是在“科學實驗與技術驗證服務”的基礎上,進一步放大了。天儀現在的定位是,“微小衛星星座解決方案”,我們將和載荷研製方、應用運營商一起共建各種類型的微小衛星星座,成爲中國航天的有力補充。

在這個定位下,我們有三個最基本的原則:

1)利益讓給合作伙伴:充分的和上游的部組件配套商與下游的載荷研製方與應用服務商合作,以開放的模式歡迎一切的合作,並堅決向合作伙伴出讓絕大部分的利益;

2)髒活累活留給自己:以技術爲核心,只要是有益於未來大規模星座的技術方向,哪怕是髒活累活,哪怕是暫時看不到利益,堅決要做;

3)合法合規:遵守一切國際行業規則,國內所有相關主管部門的政策與法規,投資人與資本市場的規則與要求,一切上下游合作伙伴與客戶的合同與協議。

我非常看好小衛星的未來市場前景,我們願意與合作伙伴充分合作,一起去探索各種應用的可能性,而且我相信,越是現在沒有的應用,未來的機會可能會越大。大量的增量市場和全新應用還並沒有出現,甚至我們都還沒有想到。

我想到了最近特別火的北郵的何同學在視頻中提出一個問題:5G將給我們的生活帶來怎樣的變化?想了半天,他百度了“4G將給我們的生活帶來怎樣的變化”這個問題,他發現,4G時代來臨之前,除了網速,人們在新技術面前的想象力同樣略顯蒼白,在沒有什麼含金量的預測裏,既沒有云計算,也沒有支付寶、微信、今日頭條和抖音。

沒有PC機的摩爾定律和軟件行業的發展,就不會有互聯網;沒有智能手機的出現和4G,就不會有移動互聯網;同樣,現在如果我們不能夠把衛星的摩爾定律跑出來,不能把衛星做到比現在10倍的高功能、十分之一的低成本、和成百上千批量化製造的小衛星,就不會有未來的天聯網。

“太多人關注邊界,而沒人關注核心。”

這就是爲什麼我們要把這麼多“小”衛星發上天的原因。

非常感謝大家看到了最後,也歡迎大家留言或者私信新浪微博@天儀楊峯 和我交流討論,我會在第一時間回覆,再次感謝大家。

天儀研究院第8次太空任務徽章

文|楊峯,天儀研究院CEO 航天領域創業者

更多精彩內容,關注鈦媒體微信號(ID:taimeiti),或者下載鈦媒體App

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章