3D打印助力批量“造星” 助力中国低轨星座建设
3D技术打印航天元器件、研发可堆叠式平板卫星、在浩瀚太空编织卫星通信“蛛网”……
银河航天公司是专注于智能卫星制造、深度融合航天与互联网基因的“独角兽”企业，探索商业化的卫星产业之路，批量“造星”，助力中国低轨星座建设。
打造我国首个低轨宽带通信试验星座
在银河航天的方舟实验室，房间中央陈列于着一颗卫星。金光闪闪的外形下，排列着数对造型精致的小型设备，两侧可折叠太阳翼上布满一颗颗太阳能电池，加上头顶两个金色“小锅”，星际“生物”活灵活现。“1比1实物还原，它的参照物是银河航天的首发星。”方舟实验室工作人员郑翰说。
工作人员在介绍银河航天首发星技术特点。来源：新华社
银河航天成立于2018年4月。2020年1月16日，公司自主研发的首颗低轨宽带通信卫星成功发射。2022年3月5日，西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将银河航天首次批量研制的六颗低轨宽带通信卫星送入预定轨道。银河航天型号总设计师王磊说，这六颗卫星在轨与银河航天首发星共同组成国内首个低轨宽带通信试验星座，构建出星地融合5G试验网络“小蜘蛛网”，具备单次30分钟左右不间断、低时延宽带通信服务能力，可用于我国低轨卫星互联网、天地一体网络等技术验证。
在实验室展示的在轨模拟动画中，有这样一幅场景：随着批量化生产的卫星不断发射，大量卫星接续绕地球飞，全天候提供无缝实时网络覆盖。银河航天首席技术官朱正贤说，银河航天首发星已经在绵阳市北川羌族自治县九龙村实现国内首次低轨宽带通信卫星的山区实地应用测试，越来越多的低轨卫星发射组网将有助于解决越来越多人的上网难题。
“土办法”降成本 探索商业化的卫星产业之路
银河航天联合创始人刘畅说，目前我国卫星制造产业链生态还处于成长初期，规模仍然较小，产业链中单机制造、卫星发射等产业仍处于紧缺状态。“我们通过构建基于民用工业体系的商业化供应链，构建卫星生产线和精益生产管控系统，创新探索‘卫星设计—生产线—供应链’的量产‘铁三角’模式，大幅降低了卫星研制成本、缩短了卫星制造周期。”批量研发制造卫星，绝对是个高难度“技术活”。“在此前批量研制的六颗低轨宽带通信卫星中，银河航天自研产品所涉及元器件有近4000种，国产化率达到90%以上，其中的关键器件、核心部件实现了100%国产。”朱正贤说。
银河航天02批卫星发射前，技术人员在进行准备工作。
为了降低卫星成本，技术人员想了各种办法。在方舟实验室，有数吨打印纸，卫星实验室为什么要这么多打印纸呢？郑翰解释说，这是一个能降低成本的“土办法”，因为卫星能源组有蜂窝板、泡沫板，试验期间需要对它均匀施加压力，用打印纸一层一层地加压至数十层，垒起来高达3米左右，可替代加压设备，实现低成本、高效、可复用。“如果用常规航天产业链去做卫星，成本将会非常高，银河航天有效提高了卫星部组件以及整星的批量化生产能力，大幅降低成本。”朱正贤说，例如技术人员通过3D打印技术实现高频微距波导、高性能天线等载荷的加工，将部分载荷互联的空间压缩到传统占用空间的三分之一，同时电性能还得到一定程度的提升，使得部分单机及系统的性能更上一层楼。
自主创新“加速跑” 下一代智能卫星呼之欲出
在方舟实验室，一面巨大金色“可推拉门”映入眼帘。让人意想不到的是，这个长近10米，宽近3米的“可推拉门”，在“呼啦一下”折叠压紧后，厚度竟然只有数十毫米。“这个‘可推拉门’是公司研发的新型柔性太阳翼，实际上是下一代卫星的‘翅膀’。”郑翰说，太阳翼是卫星能量的主要来源，传统刚性太阳翼由于基板比较厚，导致整体“块头”比较大，因此传统卫星的“翅膀”一般比较短，装载柔性太阳翼的卫星将拥有超长的“翅膀”，为卫星提供更大的能力。
据介绍，银河航天目前正在研制最新的可堆叠式平板卫星，就使用上述自主研发全新柔性太阳翼，发射时可将卫星像平板电脑一样多个摞在一起，一发火箭可以同时发射数十颗卫星。“新型柔性太阳翼与系列平板堆叠式卫星完美契合，既满足平板堆叠需求，又大幅降低产品重量，更能大幅节约发射成本，产品综合技术指标实现大幅度提升。”朱正贤说。
朱正贤表示，银河航天正着手建设对标国际先进水平的智能卫星超级工厂，建成后产能将超过每天一颗卫星。未来，银河航天将充分发挥卫星低成本、批量研制、快速迭代的优势，助力中国低轨星座建设。相信随着更多卫星的研制发射，将与地面5G网络实现深度的融合互补，有效解决偏远地区、海洋、航空等用户的互联网服务问题。
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