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直播地球的梦想

 太空与网络 2020-11-04

遇见你真好,希望能一直陪着你。

直播地球的梦想

作者 | 郭朝晖

2020年元旦刚过,波斯湾战火突起。美国无人机忽然发射导弹,打死了伊朗的高级将官。伊朗迅速反击,几十枚导弹呼啸而至,把美国在伊拉克的空军基地炸出一片弹坑。人们还没有反应过来,一架乌克兰航空的波音737就在德黑兰上空被导弹误击……

在这令人眼花缭乱的政局当中,谁给世界提供了确凿的真相?是谁让芸芸众生也像庙堂之高的决策者那样,第一时间洞察并及时揭示战争的现场?是卫星!

美空军基地卫星影像对比:左边1月7日,右边1月8日

就在苏莱曼尼被杀后第二天,彭博新闻社立刻用谷歌地图为基础,绘制出了整场事件的过程。伊朗导弹袭击后的第一个上午,行星实验室的“鸽群”卫星群就拍下了阿萨德空军基地的现场,被炸塌的美军机库赫然在目;而伊朗防空部队看错了目标,按下导弹发射按钮的一刻,又是卫星立刻捕捉到了它灼热的尾焰,得知了无可争议的事实。

全球遥感星座的存在,让普通的人们得到了前所未有的强大手段,能够了解到那些可能被笔墨所掩盖的真相。

那么,在这种新的媒体形态下,中国人有没有能力夺得属于自己的话语权?我们中国人有这样的星座和这样的能力吗? 

灵鹊星座VS美国“鸽群”星座


美国鸽群是当今遥感卫星领域独具特色的一个系统。它的创建者曾经是NASA员工。鸽群的理念,是用大量卫星运行在400千米高度的低轨道上,密集覆盖全球。鸽群卫星的复杂程度很低,据说核心芯片的复杂度还不如手机。但鸽群胜在价格低廉、数量众多。鸽群单星的成本只有40万美元左右,重量只有5千克。也就是说,按照市价,单星从制造到入轨的全部成本只有不到45万美元,即使个别卫星失效也不是什么灾难性事件,而且卫星设计寿命就是很短,只有1~3年。已经发射入轨的300多颗卫星中,已经有一半失效了。但这并没有影响企业的业务运行。据说有中国学者到行星实验室公司访问,提出希望能参观一下卫星。对方来到仓库,直接从货架上拿了一颗卫星到会议室供大家把玩。它的分辨率虽然只有3.5米,但可以实现对世界任何一点每天拍摄一次。

“鸽群”的理念,是把业务重点放在地上,空间段的成本尽量降低。而地面段直接交给用户。“鸽群”的数据直接通过互联网分发,不需要任何专用设备就能获得和使用。

外国人更喜欢鸽子,中国人却更喜欢喜鹊。灵鹊,在中国,是好运气和好未来的代名词。从动物世界的角度,灵鹊与鸽子也都是成群与人类生活在一起的可爱动物 。

灵鹊卫星

灵鹊星座的基本参数,就是对标美国的“鸽群”星座。因此,它的市场定位也相当清晰。美国人已经建成的星座,中国人为什么还要再干一次呢?考虑到美国对中国的高技术禁运和打压,中国人“重新发明轮子”的必要性已经非常清晰。而且,既然我们在讨论直播地球、在讨论一种新形态的媒体,那么这样的遥感星座就与话语权直接相关,而话语权背后,是文化安全和政治安全。

果敢的第一步


从严格意义上说,灵鹊星座所实现的并不是类似于体育比赛那种不间断的直播。这132颗卫星的星座可以实现每12小时把整个地球拍摄一遍。对于非常关心的重点地区,可以通过星座调度和卫星摇摆,每30分钟重新拍摄一次。这个参数已经和美国的“鸽群”星座非常接近。

132颗卫星组成的灵鹊星座

事实证明,除了战争当中的军事部门和政府高层,多数行业用户并不需要这么高的重访频率。哪怕是行星实验室公司曾经瞄准的农业市场,也不需要每30分钟看一次庄稼的长势。

宇航元器件行业的著名专家、中国航天科技集团第九研究院宇航元器件原部门负责人兰利东介绍说:

在传统上来说航天似乎一直都是个不考虑投资回报的行业,但是在商业的角度来说,这样的模式难以为继。目前在卫星遥感领域,收入来源主要是政府、行业用户、商业用户,军民两用也是一个选项,但是并不是最重要的选项。

那么,遥感星座爆发性增长的出路在哪里呢?

我们曾经在《把遥感卫星变成媒体》一文中讨论过,人类对世界有着无穷的求知欲,但多数时候我们并不能亲临现场。传统电视台甚至社交媒体也因为自然条件、政治因素的影响,无法保持在现场直播。而遥感卫星却几乎可以不受任何限制地访问地表上的每一个地点。

2018年,兰利东和他的零重空间技术有限公司提出了“灵鹊”星座和直播地球的理念。

虽然4米分辨率、30分钟重访,还不能完全达到人们对极热点地区的关注需求,但毕竟已经是一个良好的开端,同时,这也意味着商业航天企业乃至整个产业迈出了果敢的第一步。

各项布局与闯关


直播地球是个宏大的梦想,当然也需要宏大的努力去实现。 

在兰利东看来,要把直播这个说法变成可以变现的现实,还需要在商业模式、服务模型、数据处理、业务场景等多方面进行不断研究和探讨,不是仅仅提出“直播”概念就能解决问题的。

至于零重空间能不能做到直播地球,兰利东介绍说,零重空间有着独特的优势。首先,公司可以在卫星研发、生产、制造,到遥感数据接收处理服务方面,有着全面的供应能力。可以通过上下游联动来提供服务,这是其它供应商都不具备的。

工作中的兰利东

具体到微纳卫星核心组部件及整星方面,零重空间可以涵盖能源、通信、载荷、结构、温控和综合电子等多系统,具备技术成熟且经过验证的1U、2U、3U、6U、50KG级卫星平台,部分零部件、组件的性能已达到国际先进水平且成本可控。

在“灵鹊”星座的制造问题上,第一批卫星已经入轨,发回了令人满意的图像。为了满足后续高强度发射的需求,公司已经开始微纳卫星生产线的建设,目前已进入产线设备采购组装阶段。建成后,一期将具备6颗/月的微纳卫星制造能力。

“灵鹊”星座的发射问题相对比较容易解决。国内有较强的发射服务能力。零重空间已经公开向商业火箭公司、传统宇航企业招标采购,以最优的性价比实现星座部署。相较于传统航天企业的卫星成本,零重力实验室的单颗卫星成本极低:用2颗高景卫星的成本即可实现“灵鹊”星座的部署建设。

在测控方面,零重空间打算采用通道服务采购+运营管理自持的形式。这是因为国内对于大规模星座运营的历史并不长,商业化大规模遥感星座运营的经验更少。对于遥感数据,零重空间选择基于亚马逊云和阿里云完成数据的存储、处理,为用户提供DEMO解决方案。

可见光星座只能观测阳光灿烂的昼半球,那么夜半球怎么办?阴云密布的地方怎么办?这个问题上,兰利东也早有应对措施。兰利东介绍说:可以利用大数据融合手段,将可见光、雷达、夜光等数据有机融合,为用户提供完整遥感应用解决方案。

让你一次“看”过够


本科毕业于南京航空航天大学,后又在西安微电子技术研究所读完了硕士的兰利东,是朋友们称赞的学霸。来到中国航天科技集团第九研究院之后,兰利东凭借着自己的学术和科研能力不断取得成果,很快就成为宇航元器件行业的著名专家和部门负责人。

如果按照传统的体制内上升路线,兰利东或许会向着更高的职位攀升,最后如同诸多前辈那样,以科技委专家的身份完成自己的职业生涯。然而在2016年,兰利东忽然做出了一个让人诧异的决定:离职创办自己的卫星公司。

这一年到底发生了什么事情,让兰利东做出了这样的决定呢?在回忆离职过程的时候,兰利东说:

我离职是在2016年,零重力实验室也是同年成立的,成立之初,我们想做的就是中国自己的行星实验室。那会,我们国家发布了一个中国航天白皮书,里面明确规定了私人和商业航天可以参与整个航天的建设。我们认为是商业航天的元年。

创办卫星公司并不是一场奋不顾身的爱情那么简单。兰利东首先要决定的是,自己打算造什么卫星?为什么人提供服务。其实在卫星领域有个古老的想法,就是直播地球。兰利东把它评价为“很老又很新”。说老,是说很久以来就有人一直在探讨这样的可能性;说新,是说只有当遥感卫星星座逐步成形,成本大幅降低之后,这样的想法才具有可行性。在兰利东这里,这个“很老又很新”的想法逐步形成了确定的计划,就是灵鹊星座。

虽然具有这样多的有利条件,兰利东面临的压力还是非常巨大的。近几年国内外遥感星座建设都进入了加速落地阶段,近3年则是竞争的关键时期。如果在这个阶段落后于国外竞争对手,就会失去这次宝贵的市场机会——包括“鸽群”星座在内的国外遥感星座服务,已经有媒体化的趋势,这次伊朗导弹袭击事件就是鲜明的例子。

好在有不少投资人支持着中国人的直播梦想。目前零重空间的股东中,有华讯方舟、银杏谷这样的著名商业资本,更多优质的商业资本也越来越理解了灵鹊星座的定位与未来发展。

 “灵鹊”星座的建设周期是三年,随着卫星不断入轨,直播地球的图景将越来越清晰地展现在人们面前。每一个关心地球的人们,都可以从灵鹊星座这里得到自己想要的影像:无论冰原还是雨林;无论湿地还是荒漠;无论和平的海滩还是战乱的废墟……只要你想知道,“灵鹊”都能让你一次“看”个够。

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