一顆商業衛星的旅程
亞太7號自述:
我2012年3月31日在西昌被“長征三號乙”發射升空,在浩瀚的太空默默地服務了一年零兩個月,如果不出意外,我將在當年被我頂替的亞太2R衛星所在的東經76.5°上空繼續工作滿剩下的十餘年。然而,最近因為我被美軍租用的訊息,我被推上了前台。
引發激烈討論的同時,很多人對我的出身、身價和運營情況很感興趣,在這裡,我不妨通過《中國經濟周刊(微博)》向大家介紹一下,一顆商業衛星從出生到成為“太空垃圾”的“生命旅程”。
衛星都是“高端定製”
我是一顆中國衛星,是亞太通信旗下亞太系列衛星的一分子,亞太通信是亞太衛星控股有限公司(下稱“亞太控股”,1045.HK)的全資子公司,而亞太控股的大股東則是中國航天科技集團公司,占股比例為62.09%。
但我出生在法國,由法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司(Thales Alenia Space)製造。這家公司與我的“哥哥”亞太6號的製造商法國阿爾卡特宇航公司有血緣關係。2005年6月,亞太6號升空兩個月後,阿爾卡特宇航公司與阿萊尼亞宇航公司合併組成阿爾卡特阿萊尼亞宇航公司,公司後來被賣給泰雷茲集團。我們亞太系列衛星,有好幾顆都與法國的這家公司有緣。
不過,亞太5號不一樣,它由美國勞拉空間系統公司製造,平台不同。
因為公司沒有生產衛星的能力,亞太通信旗下的衛星都是向衛星製造商採購而來。據研究國外航天發展的蔣宇平向《中國經濟周刊》介紹:“衛星製造商、衛星發射商和衛星運營商,大多是分離的,曾經的美國休斯網路系統公司,既製造衛星又運營衛星,後來乾脆把衛星製造部門賣給了波音公司,畢竟這是不同的業務,專業分工比較細。當然,也有一些情況是母公司下邊有好幾個子公司,有的負責製造,有的負責運營。”
而且,和衣服、包不同,一般而言,衛星的身形、結構都是“定製”的,衛星製造商根據客戶的設計,安排生產和建造,因此價位也不統一。
亞太控股副總裁兼董事會秘書盧建恆向《中國經濟周刊》介紹,亞太控股的設計主要考慮“衛星的覆蓋區、轉發器數量,天線、聯絡備份軟體,以及地面控制系統”。但對於我的造價,他卻表示不便透露。
我們被製造完成後,一般以“在軌交付”的商業模式完成所有權交接,而不是製造商生產完事、拿錢走人。一位不願具名的航天專家向《中國經濟周刊》介紹,在軌交付是製造商完成衛星生產訂單後,聯合衛星運營商,選擇發射服務商,將衛星發射到軌道上,然後再將衛星正式交付給運營商。
然而,上了火箭不代表就進了保險箱,發射工程中或是在入軌後,出現天線、太陽帆板展開故障也是有可能的。為了預防這種情況的發生,可能就要用上備份星。據上述航天專家介紹,有時候,製造衛星的同時,還會研製備份星。幾顆衛星形成衛星星座,這其中有幾顆工作星,幾顆備份星,如果某顆衛星出現故障,備份星便可以填補空缺。還有一種情況就是,故障後再發射備份星。
此外,我們運行過程中如果出現問題,當年製造我們的廠商也不能撒手不管。我們如果要調整姿態和軌道,這些都需要製造商的技術支持,相當於售後服務。
運輸費、發射費、保費,每項都不低
雖然亞太系列衛星基本上都在法國生產,但衛星的發射卻往往不在法國。我和亞太6號就都是在中國大陸的西昌衛星發射中心發射升空的。
從生產地到發射地,我們必須經過長途跋涉。而作為高端裝備,我們的運輸要求也很高。在我之前(2007年)發射升空的繞月人造衛星“嫦娥一號”,首先乘坐大型運輸機從北京起飛,然後降落在西昌機場,而從西昌機場到基地的60公里旅途中,按照要求,在運輸過程中,衛星的垂直顛簸和橫向顛簸都不能超過0.4g,換言之,在承載衛星的大板車上放置一個空的易拉罐,前行、剎車、轉彎都不能移動或者傾倒,否則就是失敗。
當年我從法國被運送到中國,長途跋涉,選擇的是比較保險的水路。
為我們亞太系列衛星提供發射服務的,基本上都是中國航天旗下的中國長城工業總公司,選用的也是我們熟悉的搭檔——長征系列運載火箭。“中國長城工業總公司負責申請發射許可牌照,經過許可就可以發射。”盧建恆表示,算上這筆運費,我在中國發射的成本,還是比在歐洲發射低。我當年的發射費用就在7000萬美元左右。
不過,發射費用遠比不上保險費用。我們身價不菲,而且費時費工,萬一出點什麼事,可不是什麼小數目。所以,投保是肯定的。衛星運營商給衛星發射買保險,叫保險採購,採購過程中,運營商一般會聘請保險經紀人,為其安排衛星保險業務。2005年,我的“哥哥”亞太6號發射時,衛星發射及在軌保險採取的是國內外保險商共保的形式,國內由人保財險、中國再保險、平安產險等11家公司參加,總保額達1.75億美元,而亞太控股當時也同時聘用了國內的江泰和美國達信共同擔任保險經紀人。
到了2012年,我發射的時候,中國人保財險成為首席承保人,承保了衛星發射以及一年在軌保險,保額達2.55億美元,承保比例達88.24%。同時,中國人保財險還作為首席保險人組織國內保險公司承保了本次發射項目的火箭發射前保險、意向點火和起飛保險、發射第三方責任。
使用率越高,運營商賺得越多
發射成功之後,我們就歸衛星運營商控制了。
我所在的亞太通信是1992年在香港成立運營的。據盧建恆介紹,在香港,商業衛星公司的成立需要一定的條件。它需要向香港電訊管理局申請衛星的運營牌照和外太空牌照。是否能夠拿到這些牌照,需要看其背景,看其有沒有相關經驗,還有就是要看其有沒有足夠的財力。
衛星運營商主要靠提供服務收取租金或使用費。在商業化運作的過程中,亞太控股會主動跟市場廣播商、電信運營商等客戶聯繫,與他們簽訂服務契約。亞太控股每年按照客戶租用頻道,收取相應的費用。
我們亞太系列衛星的控制中心在香港,亞太控股通過位於香港大埔的衛星測控中心,對我們的系統進行操作,並提供各種轉發器、廣播及電訊服務。
衛星轉發器,安裝在衛星上面,我的身上就有56個。作為無人管理中繼站,以實現遠距離通信的裝置。主要作用是接收來自地球站的微弱信號,變換頻率和放大後再發回地面。簡而言之,“相當於我在中國,你在美國,我要發一個信號給你,我這邊需要有一個上行天線,把信號發到衛星上,衛星用轉發器接收我的信號,然後再轉到你那兒去,然後你用一個下行的接收機接收這個信號。轉發器就是這么一個東西,先接收,再傳送。”上述航天專家介紹道。
衛星的使用率越高,契約越多,運營商也賺得越多。截至2012年年底,我和亞太6號衛星、亞太5號衛星都有著較高的使用率(70%以上),我的使用率為74.6%。我在保持亞太2R衛星原有市場份額和主要客戶的同時,還在亞太、中東和非洲等國家和地區增加了新的客戶及銷售量,並且同一些國際著名的電視廣播媒體達成了轉發器長期服務契約的續簽。
這些客戶里就有美國國防部。2012年5月,美國國防部與亞太控股簽署契約,租用了我,為美軍非洲司令部提供通信服務。對此,美眾議院共和黨議員邁克·羅傑斯在聽證會結束後,立即發表聲明說,租用中國衛星會嚴重威脅美國軍事情報安全。但美國國防部仍打算續約,把租期延長3年。
在大家的日常生活中,中央電視台、深圳電視台等全國各地許多電視台節目的順利轉播,以及2011年深圳大運會的電視節目轉播,都離不開我的工作。
報廢后成為“空間碎片”
雖說據媒體報導,我的設計壽命超過16年,但總有一天,我會走向報廢,變成太空垃圾,從而被新的衛星頂替。
報廢的衛星,比較規範的說法應該是“空間碎片”,它們中的一部分會進入大氣燒毀,而對於那些殘存的碎片,中國科學院月球與深空探測總體部、嫦娥二號地面套用系統總指揮、總體部主任劉曉群曾表示,我國的監測網路會對它們進行編號,以10厘米為界劃分,超過10厘米的被稱為大件。現在,我國給予編號的已經達到1萬多個。
所以,請大家放心的是,我們生來是為大家服務的,報廢了也不會給人民民眾添麻煩,不會去撞地球的。
衛星產業不再是歐美獨占的地盤
《中國經濟周刊》 記者 朱梓燁 趙劍雲| 北京報導
國家無線電監測中心數據顯示,截至2012年8月,全球在軌衛星數量突破1000顆大關。
研究國外航天發展的專家蔣宇平向《中國經濟周刊》介紹,目前,在漫天星空中,以營利為目的的商業衛星的數量為570顆左右。這些商業衛星,絕大部分都是商業通信衛星,此外還包括商業遙感衛星、導航衛星等。
美國衛星工業協會(SIA)《2012年全球衛星產業狀況報告》數據顯示,截至2012年5月,商業通信衛星占全球衛星的38%,遙感衛星和導航衛星分別占10%和9%;軍事通信和監視衛星占18%;民用通信衛星占11%。
按美國衛星工業協會劃分,衛星產業分衛星製造業、發射服務業、衛星服務業和地面設備製造業四大領域。
衛星產業是電信產業和航天產業的交集,2001—2011年,全球衛星產業收入增長175%。2011年,全球電信產業規模總值達到42300億美元,航天產業達2898億美元。衛星產業以1773億美元的市場規模占全球航天產業的61%,占全球電信產業的4%。其中,衛星服務業收入1077億美元,占比61%。衛星製造業收入119億美元,占比7%;衛星發射業收入48億美元,占比3%;地面設備製造業收入529億美元,占比30%。
我們常說的衛星產業,主要以商業衛星為主,但隨著衛星製造公司日漸承擔軍事、政府、科研等類衛星的製造,軍隊國防更多地租用商業衛星服務,衛星產業的界定也越來越模糊。
衛星製造:歐美寡頭壟斷不變
從1965年美國休斯飛機公司研製的全球第一顆通信衛星晨鳥1號發射升空算起,幾十年間,全球的商業衛星製造產業一直處於歐美寡頭壟斷的局面。
美國衛星工業協會(SIA)發布的《2012年衛星產業狀況報告》顯示,2011年,全球衛星製造業收入規模達到119億美元。美國公司製造的衛星數量約占全球的22%,但其產生的收入卻約占全球的52%。歐洲的份額緊隨其後,占到32%。
如今,美國的波音公司、洛克希德·馬丁公司、勞拉空間系統公司鼎足而三,歐洲的泰雷茲阿萊尼亞宇航公司、阿斯特里姆公司也是全球衛星製造商中的佼佼者。
尤其是近些年,歐美公司通過整合上下游業務、創新行銷策略、股權買賣,逐漸發展壯大,歐洲公司拉大了與傳統製造國俄羅斯之間的差距。
不過,其他國家的衛星製造商正在進入國際市場,2011年,亞洲的份額已經占到15%。日本三菱電機公司、俄羅斯信息衛星系統—列舍特涅夫公司和中國航天科技集團公司,也在商業衛星市場占據了一定的份額。
中國衛星通信市場的發展,可以給中國通信衛星製造商帶來發展空間,但解決中國衛星通信套用和通信衛星製造水平之間發展不匹配是個兩難的問題。國內衛星通信運營商首選美國和歐洲衛星,國際或地區衛星運營商更是如此。與此同時,我國通信衛星製造還面臨供應商賣方市場。
日本有關鍵零部件的供應優勢,中國衛星製造技術,需要通過與歐美的技術合作來提高。然而,中國不得不面臨美國的出口管制。
上世紀90年代末以來,美國一直對商業衛星出口實施管制,意在確保“國家安全利益”。但是,出口管制招致衛星產業界的不滿,他們認為,1999—2009年,出口管制導致美國衛星銷售量大幅下滑,減少了2.7萬個工作機會,對美國航空航天公司造成210億美元的銷售額損失。
今年1月,美國總統歐巴馬簽署了《2013財年國防授權法案》,廢除了衛星出口貿易一刀切的管制政策,衛星出口過度管制時代結束,這將大大增強美國在衛星領域的全球競爭力。
然而,美國此次衛星出口管制改革並未放鬆對中國的限制。因此,改革一旦實施,中國的技術和進口仍然被封鎖,而且還要面對美國更強有力的競爭壓力。
發射服務:中國發射抗衡美國
美國《2013財年國防授權法案》放寬了衛星及相關物項出口管制,但對中國仍保持嚴控:禁止對華出口、再出口或轉移,也不允許在中國發射。
多年以來,美國一直想把中國排擠在“衛星發射俱樂部”之外。2006年,美國政府宣布凍結包括中國長城工業總公司(中國政府批准的經營衛星商業發射服務、衛星整星出口及開展國際空間技術合作業務的唯一商業機構)在內的4家中國企業在美國的資產,並列入美國制裁公司名單;2007年7月,美國商務部推出對中國高科技出口的最新管制條例,在航空和航天領域進一步加強對中國出口的管理。
美國喬治·華盛頓大學空間政策研究所主任約翰·勞格斯登曾對媒體表示:“美國的出口限制減少了中國的商用衛星發射機會,使中國只能發射自己的通信和商用衛星以及技術不受制裁規定限制的一家歐洲公司的衛星。”
這也使得與衛星發射相關的金融、法律、風險管理等領域的生意一度被歐美保險等行業壟斷。
近些年,中國憑著良好的性價比,力拓亞非拉市場。1990年4月7日,長征三號運載火箭把“亞洲一號”衛星準確地送入預定軌道,從此拉開了中國國際商業衛星發射序幕。2007年,中國為奈及利亞發射了一顆完全由中國製造的通信衛星。截至2012年,我國已實施國際商業發射35次,發射了41顆衛星。
SIA報告顯示,2011年,美國發射服務收入為19億美元,占全球份額的39%,歐洲、俄羅斯和亞洲的發射收入占全球份額分別為25%、19%和17%。
隨著日本、印度等國的崛起,以及美歐等私營航天企業的介入,如SpaceX公司研製的法爾肯系列運載火箭,“中國運載火箭原本在國際發射市場的高性價比優勢已不突出。” 中國運載火箭技術研究院黨委書記梁小虹今年3月接受媒體採訪時透露,中國運載火箭技術研究院正在實施國際化戰略,將力爭2020年國際商業發射市場份額由目前的3%提高到15%。
軍事專家宋曉軍指出,2012年中國發射衛星的次數首次超過美國。雖然美國總體的衛星資源還是世界第一,但最起碼在發射服務產業,中國航天已後來居上。
衛星服務:中國衛通力爭國際一流
在全球衛星產業中,衛星服務業的占比最大。衛星服務業包括消費服務、衛星固定服務、衛星移動服務、遙感業務和航天飛行管理服務。其中,消費服務包括衛星電視業務、衛星音頻廣播業務和衛星寬頻業務;衛星固定服務,包括轉發器協定和管理網路服務;衛星移動服務包括移動數據業務和移動話音業務。其中,消費類的衛星直播業務/直播到戶業務收入又占衛星服務業總體收入80%以上。
放眼全球,亞太控股公司只是一個區域性的商業衛星運營商。在它背後,還存在著眾多商業衛星大佬。其中,最為著名的當數國際通信衛星公司(Intelsat)、歐洲衛星公司(SES)、歐洲通信衛星公司(Eutelsat)三家公司。
這三家公司連續多年蟬聯衛星固定通信業務運營商收入排行榜前三名。在早前,就有數據顯示,這三大公司占全球衛星固定服務業市場轉發器出租容量的60%、總收入的65%。
國際通信衛星公司和歐洲衛星公司,各自擁有超過40顆的衛星艦隊。他們的收入也都在20億美元以上。
目前,全球從事地球靜止軌道通信廣播衛星運營的公司有40家左右。除了上述三大商業衛星運營商之外,俄羅斯衛星通信公司、中國衛星通信集團有限公司(下稱“中國衛通”)、日本的天空完美日星公司、印度空間研究組織也是重要的區域性衛星運營商。這些公司掌握的衛星大都集中在5至20顆之間。其中,中國衛通官方網站顯示,其掌握的衛星資源有13顆。
此外,像印尼、泰國、馬來西亞這些沒有發射衛星能力的國家,也存在著一些商業衛星運營商。不過,他們在商業衛星市場上占的份額並不大。
在整個商業通信衛星產業里,歐美衛星運營商在這整個衛星服務產業中占據著主導地位。
早前,由於各種非正常原因,中國的衛星運營商普遍發育遲緩、成長緩慢。直到2004年4月,中國衛通的全資子公司中國通信廣播衛星公司都沒有在軌衛星,僅靠美國勞拉公司的三個衛星轉發器維持運營。與此同時,由航天工業總公司(現航天科技集團)等單位投資組建鑫諾衛星通信有限公司(下稱“鑫諾公司”),也只從法國進口了一顆通信衛星。
2009年4月10日,中國衛通重組併入中國航天科技集團,由原來的六大基礎電信運營商之一轉為專業的通信衛星運營服務公司。
重組後,航天科技集團以中國衛通為平台對集團公司內部的衛星運營和套用業務資源進行了整合,先後將所持有的鑫諾衛星公司、亞太衛星公司、中宇衛星移動通信公司股權注入中國衛通,完成了中國衛通所屬鑫諾衛星公司、直播星公司的股權整合和資產劃轉,實現了衛星運營業務的集中管理、統一運營、資源共享和協同發展。至此,中國衛通成為我國境內唯一的通信衛星運營商。中國衛通在國際上的排名也由名不見經傳到上升為第8位。
在日益壯大的商業衛星市場中,中國企業也期待著有更大的作為。根據此前中國航天科技集團的規劃,到2015年,“中國衛通將擁有15顆通信衛星,營業收入將達到160億元,成為亞洲第一、國際一流的衛星運營公司,提供面向億萬用戶的天地一體衛星通信廣播特色化運營服務。”中國衛通總經理卓超表示。
而在衛星導航方面,美國的GPS(全球定位系統)占據中國95%的份額。如今,俄羅斯、中國、歐盟相繼開發出自己的導航系統。中國的北斗系統2003年建成一代,2012年二代完成亞太地區組網,下一步,北斗將對導航產業進行“商業窺探”。除了運營服務這一塊,包括上游導航與衛星製造和中游的終端產品,中國整個衛星導航產業在2012年已經超過1200億元,將來可能會突破5000億元。
雖然導航在整個商業衛星產業中,份額很小,但導航終端目前是商業衛星地面設備製造業的主要組成部分。
地面設備製造業包括網路設備和消費設備。其中,網路設備主要包括信關站、控制站和甚小孔徑終端(VSAT);消費設備主要包括衛星直播業務(DBS)接收天線、衛星移動終端(包括衛星電話)、數字音頻廣播服務(DARS)設備和GPS獨立硬體。消費設備占地面設備製造業的84%,而獨立的導航設備銷售量占消費設備市場的70%。因此,中國北斗未來在商業領域大有可為。
商業衛星軍用化是趨勢
事實上,軍隊租用商業衛星早已不是什麼新聞。2011年,美國國防部一半的衛星通信能力來自於商業衛星。衛星通信在軍事中起著越來越重大的作用,但其最大的問題就是價格昂貴。在需求激增的情況下,美國軍方最可怕的噩夢是配備大量衛星通信設備投入作戰時,卻發現沒有足夠的商業衛星通信容量可以使用。美國國防部每年不得不花費數十億美元來購買商業衛星的能力。
對於衛星運營商來說,商業衛星軍用化也能將衛星的利用最大化。他們嘗試的辦法之一就是“宿主搭載”模式,即將軍用感測器或轉發器搭載在商業衛星上。
英軍一直使用“天網5號”衛星,這是英國國防部與歐洲最大的衛星企業法國阿斯特里姆公司,以及移動信息科技的領頭羊義大利邏捷克公司一起簽訂的契約,以滿足英軍2020年前的衛星通信需求,並將通過租借超高頻和特高頻轉發器取代老化的北約4型衛星。同時,“天網”還為澳大利亞、加拿大、法國、德國、荷蘭、葡萄牙和美國的軍方提供通信服務。
但商業衛星的安全性和保密問題一直為人所詬病。為防止衛星圖片被恐怖分子利用,美國政府對圖片銷售作了嚴格規定。如在對阿富汗軍事打擊後,重金買斷了某商業衛星公司在打擊期間所拍攝的阿富汗的所有圖片。商業衛星也利用一些加密手段,如採用安全部門批准的加密算法保密數據,或配備安全設備,或隔離與商業通信的關口,將安全隱患儘可能降到最小。
儘管被質疑嚴重威脅美國情報安全,但美國國防部此次租用中國的亞太7號,也被他們自己稱為“滿足駐非美軍的唯一選擇”。
過去10年,美國政府衛星項目的成本大幅超支,自身的衛星資源又難以滿足,美軍不得不更多地租用商業衛星。2012年,美國國防部租用亞太7號,為期1年,租金為1070萬美元。性能優異、設計獨特、價廉物美,高性價比的中國衛星贏得了美國的青睞。
有美國網友調侃:“華為不能在美國賣手機,但我們卻使用中國的衛星傳遞軍事信號?太神奇了!”
隨著衛星產業的發展和中國工業化的進步,中國的衛星產品和服務將越來越具有世界競爭力,將會有力地撼動歐美衛星產業的獨立王國。