在最近的一次直播中，我谈到了我的家乡山东海阳市东方航天港的建设情况。但由于时间限制，未能深入探讨商业航天的发展趋势，引起了观众的浓厚兴趣。加之SpaceX最近完成了星舰的第六次试飞，国内卫星发射活动也在加速，我决定撰写一篇文章，向感兴趣的读者详细介绍我所了解的商业航天领域。
商业航天的起源可以追溯到2004年，当时美国总统布什宣布暂停航天飞机计划，NASA开始通过资助商业公司来继续其太空活动。在美国这样一个市场成熟的国家，早期的航空航天任务主要由NASA和军方等国家队主导。然而，随着时间的推移，这种模式下的研发投入和发射成本不断攀升，超出了NASA的预算范围，背离了航天发展的初衷。
因此，NASA开始尝试市场化的招投标方式，将部分任务（主要是近地轨道业务）外包给私营企业。得益于承接官方商业化任务和技术支持，SpaceX、蓝色起源等公司得以迅速成长。
目前，美国在近地轨道的任务，如卫星发射、空间站航天员运送和货运任务，已基本由商业公司承担，政府则主要负责探月、探火等更远的太空探索任务。一些商业公司甚至开始涉足火星探测，如SpaceX的火星移民计划，还有公司探索太空旅游业务，如蓝色起源。
中国在2015年放开民营资本进入商业航天领域，目前也涌现出一批民营火箭和卫星公司。商业航天与国家队航天的主要区别在于理念和模式，商业航天以市场为主导，追求商业盈利模式。其优势在于通过竞争推动行业技术进步和成本降低。
卫星互联网是商业航天与普通人生活最密切相关的业务。当前通信网络依赖地面基站，但存在信号传输效率受限、工作频段越高传播距离越短、需要铺设大量线缆等问题，显著影响通信网络的建设成本和服务范围。卫星通信提供了潜在解决方案，但面临通信延迟、发射功率和卫星体积质量大、制造和发射成本高等问题。如果能解决这些问题，卫星通信方案将具备全面替代地面通信系统的潜力，商业价值巨大。
历史上，多家企业尝试过卫星通信方案，如摩托罗拉的“铱星计划”、劳拉公司和高通公司的“全球星”系统等，但均因技术、成本和市场定位等问题宣告破产或重组。
SpaceX的破局在于创新材料和可回收技术大幅降低火箭制造和发射成本，颠覆了卫星制造方式和发展理念。SpaceX的火箭主要材料是不锈钢，成本远低于传统碳纤维材料。猎鹰9号火箭的复用次数越多，成本越低，SpaceX火箭的最大复用次数已超过18次。SpaceX将每公斤发射成本从6～15万元人民币降低至2万元，未来目标是进一步降低至每公斤千元左右。
SpaceX的卫星制造引入流水线、模块化和3D打印，大幅提高效率，降低成本。星链计划的4.2万颗相对标准化的卫星需要批量化生产。SpaceX将卫星视为“消费品”，设计寿命只有5年，5年后将脱离轨道，进入大气层烧毁。这使得SpaceX必须不断制造和发射卫星，也为星链技术更新换代提供条件。星链卫星的设计逐渐新增了星间通信、空间变轨、手机直连等功能。
SpaceX对技术创新的追求体现在创新卫星外观和贯彻成本优先。SpaceX采用霍尔电推技术，使用氙、氪、氩气作为推进剂，推力更大、成本更低。SpaceX可以只将卫星送入440km的轨道，然后使用推进器缓慢推升到550km高的轨道，节省了火箭推进燃料。
星链规划了2期星座，一期发射1.2万颗卫星，二期计划发射3万颗，这些卫星在低轨道组网，可以为地面用户提供高带宽和低延时的互联网通信服务。星链卫星主要有V0.9、V1.0、V1.5、V2.0 mini等型号，V2.0的几种衍生版本也在不断入轨。V2mini及之前的型号需要地面终端，最新的V2.0 mini D2C版本已经支持手机直连。截至11月，星链共有6764颗卫星在轨，占全球在轨活跃卫星数量超过60%。其中6290颗正在工作，336颗具备直连手机功能，成为全球在轨拥有手机卫星直连能力卫星最多的公司，并基本具备了对中低纬度区域的初期通信覆盖能力。
近地卫星通信的成功带来的直接问题是近地轨道空间和通信频段资源的竞争。轨道空间和频段资源都是有限的，SpaceX一家就申请了4.2万颗卫星，占比将超过72%。中国的三个“万星星座”计划，包括“GW星座”1.3万颗、“千帆星座”1.5万
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