造一颗卫星为什么这么贵?

导语:流水线作业一般比较适合产品标准化程度高,产量大,工序多,工艺简单的产品,像如白酒灌装,饮料罐装,鞋类生产服装类等生活用品的生产都可以实现流水线作业。而如今,像卫星这样,复杂、高难度、运用多种技术手段的高科技产品,也能上流水线批量生产了。今天我们就一起来看一看卫星是怎样实现流水线生产的。

一、造一颗卫星为什么这么贵?

在很长一段时间里,研制和发射卫星非常昂贵,主要体现在卫星的建造成本、发射成本以及很大的项目风险上。

1、建造

卫星在建造时分为载荷和平台。

造一颗卫星为什么这么贵?

a.载荷

载荷根据不同的任务类型有所不同,通信卫星的有效载荷有通信转发器和天线,遥感卫星的有效载荷是高分辨率相机等,导航卫星的有效载荷有星载原子钟、导航数据存储器及数据注入接收机等。

载荷的价值大多数非常昂贵,毕竟打一发火箭上去只是携带了一个几千块的东西,确实有点说不过去,大多数在几百万到几亿人民币的量级,美国最先进的间谍卫星据估计成本达到30亿美金,就贵在其载荷的各种先进遥感器件,国内的卫星一般成本要低一点,但是造价在几十亿人民币的卫星也不在少数。

b.平台

卫星平台就是卫星上除了载荷外的其余部分,大多数卫星平台的功能是类似的,实现推进、姿态和轨道控制、温控、测控、结构承载、数据管理等功能,因此为了缩短研制周期、提高可靠性,卫星平台一般是通用的,只需要针对不同的载荷做少量针对性的修改。

例如我国目前大规模在北斗系列导航卫星中服役的东方红三号平台;现在处于新发卫星主流、技术指标国际领先的东方红四号平台;现在处于设计验证阶段的东方红五号平台以及上海航天八院研制的超大型平台SAST-9000等。

主流卫星平台的研制成本非常高,这主要是卫星的特点决定的。卫星发射之后,不可维修。发射时候的振动,入轨之后的绝对冷太空背景,瞬时的太阳照射高温,各种银河宇宙射线,地球磁场捕获的各种粒子,卫星都要硬抗到使用寿命总结,这就要求卫星具有非常高的可靠性,需要大量的测试工作,通常一颗卫星从开始总装到出场需要8-10个月的时间,这就包括了大约三分之一的时间被用作各种测试,相应的成本就很高。

2、发射

除了建造,在发射卫星时需要的成本也很高,包括火箭成本、发射成本、保险成本和测控成本,美国SpaceX的火箭技术经过多年迭代到目前,成本基本上可以做到5000美金一公斤,我国的商业航天发射价格目前大致略高于这个水平。

3、风险

此外,卫星的研制往往承受了巨大的风险,例如我国基于东五平台研制的试验样星实践-18,就因为长征五号火箭在2017年的发射失败而坠入大海。

二、趋势:组网为卫星星座

随着计算机、数据分析、人工智能、高频探测等相关技术的发展,以及越来越多的用户对全天候、高宽带、低时延的卫星服务的需求,组网式的建设卫星星座成为卫星技术的重要趋势,这就要求快速和低成本地制造大量的卫星。