文｜人間像素
離開地球，是什么樣一種體驗？
答案很少有人知道，因為世界上只有極少數(shù)人曾經(jīng)飛離海拔 100 公里的卡門線，抵達(dá)太空。
普通人大多不理解為什么要離開地球——但 12 億網(wǎng)民每天打開微信，看到的是人類探索外太空的第一項成果：一張地球滾圓的照片。
這張微信登錄頁面的素材是一幅名為《藍(lán)色彈珠》的地球攝影作品，拍攝于1972年12月7日，阿波羅17號運(yùn)行至距離地球45000公里處，當(dāng)時太空船正背向太陽，宇航員拍下了一張清晰的地球照片。
2017 年9月，微信登錄頁面的上的地球悄悄變了模樣，換成了“風(fēng)云四號”拍攝的高清東半球云圖，人們看到的畫面從非洲大陸變成了華夏大地的河山風(fēng)貌。
風(fēng)云四號衛(wèi)星由中國航天科技集團(tuán)公司八院抓總研制，它的交付標(biāo)志著我國靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)實現(xiàn)了更新?lián)Q代，對于保證我國靜止氣象觀測業(yè)務(wù)的連續(xù)、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行，提高我國航天事業(yè)和氣象事業(yè)的國際地位和影響力具有重大意義。
太空探索永無止境。
雖然微信登錄頁面上“風(fēng)云四號”拍下的云圖只展示了四天，但中國自主研發(fā)的人造衛(wèi)星不斷有新的突破。4 月24 日是第七個中國航天日，我們記錄下三位民用航天人的故事，在大宇航時代，他們的現(xiàn)在與未來，都是星辰大海。
“火種一號”成功發(fā)射
北京時間 2021 年 12 月 17 日，“華羿一號”火箭升空。這個由陜西省第一家商業(yè)火箭公司研發(fā)的亞軌道火箭上，搭載了“靈巧號”實驗衛(wèi)星和“火種一號”空間生物載荷裝置，后者裝有用于科研的小鼠干細(xì)胞。
發(fā)射幾天后，“火種一號”背后的公司——火箭派的創(chuàng)始人程巍在朋友圈里開玩笑說，“前幾天打上天的是細(xì)胞，以后我要升級，把大閘蟹，生蠔，陜北，皮皮蝦……都打上天。這樣以后載人航天的時候，天上才能好吃好喝?！?/p>
生物載荷是目前商業(yè)航天最具備發(fā)展前景和可操作性的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)麥肯錫全球研究所調(diào)查，國際空間站上目前完成的超 3000 項試驗業(yè)務(wù)中，生物醫(yī)藥領(lǐng)域占比高達(dá) 60% 以上。
這一領(lǐng)域不但試驗數(shù)量多，而且從基礎(chǔ)研究就做到了規(guī)?；纳虡I(yè)應(yīng)用。國際生物制藥巨頭默沙東、禮來、安靜、阿斯利康等均利用太空平臺進(jìn)行商業(yè)研發(fā)，一批初創(chuàng)生物高技術(shù)企業(yè)也加入進(jìn)來，在生物芯片（類器官）、人造器官（如人造角膜、人造血）、蛋白研究（抗體、酶、結(jié)晶等）、免疫細(xì)胞、癌癥治療、疾病模型等領(lǐng)域形成了活躍產(chǎn)業(yè)。
而這只是商業(yè)航天探索的其中一個方向。
2015 年，商業(yè)航天的政策放開。國務(wù)院 60 號文提出，鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。過去五年來，國內(nèi)活躍的商業(yè)航天企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過 300 家。
他們躍躍欲試，正在為未來的大宇航時代做準(zhǔn)備。
省錢做衛(wèi)星，讓更多科研項目“上天”
政策開放那天，楊峰和他幾個關(guān)注航天的朋友第一時間聊了起來。他們一直以來不斷討論、準(zhǔn)備、打算做的事情，終于到時候了。
自從伊隆 · 馬斯克的 SpaceX 在 2008 年成功發(fā)射了世界上第一枚由私人投資的火箭獵鷹 1 號，楊峰的心就動了。中國的 SpaceX 什么時候出現(xiàn)？會長成什么樣？我們可以做什么？
這些私下的、自發(fā)的討論真正開始是在 2011 年。當(dāng)時，楊峰正在經(jīng)營一家自己幾年前創(chuàng)辦的軟件公司，公司的業(yè)務(wù)是給國有航天的一些單位做地面測試提供支持。（由于航天科研的保密性質(zhì)，它們和互聯(lián)網(wǎng)是隔絕的，因此大量的設(shè)備需要手動輸出數(shù)據(jù)）但這項服務(wù)在航天領(lǐng)域中，屬于邊邊角角。楊峰的愿望很樸素：“我希望自己的公司是一個能為社會創(chuàng)造價值的公司，是一家大公司?！?/p>
于是，他和幾位航天圈內(nèi)的朋友開始形成一個小組，他們會定期開會，交流各自看到的商業(yè)航天進(jìn)展。討論往往圍繞一個問題展開：如果中國開放商業(yè)航天，可以做一家什么樣的公司？這個公司應(yīng)該怎么干？
初步的想法是自己發(fā)射衛(wèi)星。
世界上第一顆衛(wèi)星升空在 1957 年，蘇聯(lián)的拜科努爾航天中心向太空發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克 1 號”。但這顆衛(wèi)星基本上什么也做不了，它重達(dá) 83.5 公斤，光是維持自身在太空的正常運(yùn)行就已經(jīng)到了重量極限——接下來的幾年，其他國家發(fā)射的衛(wèi)星雖然形狀材料不同，但共同點就是重而昂貴。
到了 2014 年，民營航天公司 Planet Labs 設(shè)計的衛(wèi)星已經(jīng)只有 4 公斤重，主機(jī)尺寸 10×10×30 厘米，看上去只有一個面包的大小。2018 年美國加州大火的時候，Planet Labs 運(yùn)營的衛(wèi)星群就憑借數(shù)量的優(yōu)勢，對火災(zāi)發(fā)生地區(qū)進(jìn)行了更高頻率的觀測，幫助協(xié)調(diào)了救災(zāi)。
聽說楊峰和幾個朋友要干小衛(wèi)星——那時候，他們還沒想好衛(wèi)星發(fā)射上空之后能做什么——很快就有科研人員跑來找他們，“如果你們要搞的話，到時候能幫我們的項目做實驗嗎？”
中國的航天資源稀缺，有大量的科學(xué)家排著隊想在太空做實驗，但沒有機(jī)會。這家公司后來的首席技術(shù)官，楊峰的好友任維佳曾在中科院工作，先后參與了從神舟三號到神舟八號6艘飛船，天宮一號、天宮二號兩個空間實驗室以及空間站等任務(wù)。任維佳見過大量的項目因為沒有上天的機(jī)會而擱置。他們決定，自己的衛(wèi)星可以為“國家隊”暫時照顧不到的科研項目提供服務(wù)。
2016 年，天儀研究院正式成立。在取名上，楊峰也發(fā)揮了一點小心思。“研究院”聽起來不像商業(yè)公司，這對一家初創(chuàng)團(tuán)隊來說有不小幫助。沒多久，天儀就發(fā)射了中國第一顆由民營企業(yè)研發(fā)的衛(wèi)星“瀟湘一號”。
為了節(jié)約成本，他們用工業(yè)級的材料替代軍工級材料，比如把汽車貨架應(yīng)用到衛(wèi)星上。這條路不好走，因為一開始沒人干過，要如何保證不出問題還能把衛(wèi)星送上天，楊峰和他的團(tuán)隊花了無數(shù)的日夜測試、迭代和升級。
NASA 前工程師 Pete Klupar曾經(jīng)感慨，“黑莓手機(jī)都比微型衛(wèi)星功能多，擁有更好的傳感器和處理器。”過去十年，能讓衛(wèi)星成本降低的一大原因是消費電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。某些低成本的衛(wèi)星甚至?xí)褂酶脑爝^的手機(jī)主板。
天儀沒有使用改造過的手機(jī)主板，倒是把手機(jī)攝像頭“綁”上了衛(wèi)星。
天儀衛(wèi)星搭載 1 億像素相機(jī)拍攝的“地球”
“航天級攝像頭很貴，幾十萬一個，我們覺得這玩意跟手機(jī)攝像頭沒有區(qū)別，后者幾乎不要錢?！睏罘逭f，兩年前，他們剛好需要一個攝像頭在衛(wèi)星上拍攝衛(wèi)星機(jī)構(gòu)的表現(xiàn)，就促成了和小米的合作。
2019 年，小米手機(jī)的一枚攝像頭通過天儀研究院發(fā)射的衛(wèi)星來到太空，用一億像素拍攝地球，這成了一次不錯的市場宣傳。
但為什么要用一億像素拍攝地球？小米公司想要借此表達(dá)手機(jī)像素從 9000 萬到 1 億的區(qū)別，天儀則希望更廣大的消費類用戶參與定義商業(yè)航天。
這就和計算機(jī)、照相機(jī)一樣：性能上當(dāng)然是臺式計算機(jī)和單反相機(jī)獨占鰲頭，但是信息時代的開啟卻來自于大量廉價、普及、輕便的個人終端應(yīng)用。商業(yè)小衛(wèi)星就像快速發(fā)展的手機(jī)技術(shù)一樣，適合于更廣泛的市場需求，成本越來越低、性能還越來越好。
截至目前，天儀研究院已經(jīng)為中科院、航天科技集團(tuán)、清華大學(xué)、廈門大學(xué)等幾十家科研院所、大學(xué)和企業(yè)提供了短周期、低成本的小衛(wèi)星研制和數(shù)據(jù)應(yīng)用解決方案，一顆衛(wèi)星的造價可壓縮到 100 - 300 萬元人民幣。
利用天儀衛(wèi)星完成的科研成果，已經(jīng)兩次登上國際頂級科學(xué)期刊 Nature 雜志。
清華空間項目“極光計劃”對蟹狀星云進(jìn)行觀測的藝術(shù)表現(xiàn)圖登上《自然·天文》雜志封面 / 天儀研究院設(shè)計供圖
成立六年，天儀累計發(fā)射了 25 顆衛(wèi)星，完成了 14 次太空任務(wù)。
楊峰說，他的內(nèi)心磨得很平。對他而言，從事航天領(lǐng)域從來不是一件需要每天激動的事——“我的理想是讓衛(wèi)星像用電一樣方便。最困難的時候永遠(yuǎn)是在未來?！?/p>
天儀研究院主攻的另一個方向是擁有合成孔徑雷達(dá)的遙感衛(wèi)星。普通光學(xué)衛(wèi)星的“眼睛”會被云層阻擋，而遙感衛(wèi)星不受天氣影響，在災(zāi)害事件——比如地震、山體滑坡、洪澇、乃至戰(zhàn)爭發(fā)生的時候，能夠第一時間獲取地面圖像。
2020 年，天儀發(fā)射了第一顆國產(chǎn)商業(yè)合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星海絲一號，填補(bǔ)了中國商業(yè) SAR 遙感衛(wèi)星的空白。今年 2 月，海絲一號拍下了俄烏戰(zhàn)區(qū)的照片，并第一時間傳回了人類創(chuàng)造的最大飛機(jī)“安-225“大型運(yùn)輸機(jī)損毀的情況。
發(fā)射這個環(huán)節(jié)只是衛(wèi)星整個生命周期的第 51 步——升上太空之后，開始為地面上的人提供服務(wù)，衛(wèi)星的使命才剛剛開始。
截至 2022 年 4 月，海絲一號衛(wèi)星已在軌穩(wěn)定服務(wù)超 16 個月，獲取影像數(shù)萬景，多次參與國家級任務(wù)，并為應(yīng)急管理部國家減災(zāi)中心、自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心，包括聯(lián)合國等相關(guān)機(jī)構(gòu)多次獲取災(zāi)后的第一批衛(wèi)星影像。包括 2021 年山西暴雨期間，海絲一號衛(wèi)星在 6 小時內(nèi)完成應(yīng)急服務(wù)響應(yīng)流程，獲取了山西祁縣、清徐縣災(zāi)后第一批衛(wèi)星影像；2022 年湯加海底火山地震期間，海絲一號衛(wèi)星也充分展示出了SAR衛(wèi)星全天時、全天候的強(qiáng)大對地成像能力，應(yīng)急拍攝湯加火山災(zāi)后的影像。
讓火箭像航班一樣頻繁發(fā)射
2021 年 7 月 20日，亞馬遜公司創(chuàng)始人杰夫·貝索斯搭乘其太空探索公司藍(lán)色起源（Blue Origin）航天器，成功進(jìn)入太空并安全返回。
飛船上一共有四個人，除了貝索斯和他的弟弟馬克·貝索斯、還有 82 歲的前宇航訓(xùn)練生沃利·馮克（Wally Funk）——她作為“榮譽(yù)乘客”受邀登船，馮克在 1960 年代曾接受過宇航員培訓(xùn)，但因當(dāng)時美國政府、軍方和太空總署對女性成為太空人態(tài)度保留，馮克最后沒能進(jìn)入太空。和她一起接受培訓(xùn)的女性最后都沒能進(jìn)入太空。
還有一位付費的乘客。荷蘭的學(xué)生奧利弗·戴曼，他的父親是一家私募股權(quán)公司的創(chuàng)始人與CEO，藍(lán)色起源沒有透露這張?zhí)沾钡膬r格。而這張船票，也意味著真正的“太空旅游”出現(xiàn)了。
那天，火箭派的創(chuàng)始人程巍和中國空間科學(xué)學(xué)會理事長吳季，星河動力創(chuàng)始人劉百奇做了場直播，專門聊貝索斯這次的發(fā)射。程巍說，在貝索斯打開艙門出來的那一瞬間，“確實覺得我們見證了歷史?！?/p>
“如果 82 歲的老奶奶都能去，說明咱們也都可以?！背涛≌f。
對于上太空這回事，程巍從小就有一種奇怪的信念感，覺得自己冥冥之中可以做宇航員。
和很多有過這一模糊想法的人的區(qū)別，是程巍真的在往這個方向前進(jìn)。
進(jìn)入航天領(lǐng)域之前，程巍完全是個外行。在國外留學(xué)時期，程巍和朋友合伙創(chuàng)辦了一家游戲公司做網(wǎng)游私服。這家公司后來轉(zhuǎn)型游戲代理，其中最有名的是《穿越火線》。
到了某個階段，他決定賣掉公司，獲得了第一桶金。程巍又開始做投資人。程巍承認(rèn)，自己可能并不是一個好投資人，但對那個階段的他來說，做投資既能看到更多的東西，同時又能一邊尋找新的人生方向。也是在那段時間，他對能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的深入了解，少年時期的太空夢又開始生長。
為了這個夢想，他開始學(xué)習(xí)飛行、潛水，開始挑戰(zhàn)珠峰。他發(fā)現(xiàn)，年齡不是成為一名宇航員的限制。他們一般要經(jīng)過長時間的訓(xùn)練，往往從經(jīng)驗豐富的飛行員中挑戰(zhàn)?！八晕沂怯袡C(jī)會的?！?/p>
當(dāng)你問他，每次潛到更深的海底，爬到更高的山的時候，你會覺得離太空更近了嗎？他說，每次探索地球一處新的角落，他對太空的好奇就更深。“因為我依然不知道上太空會是什么感覺。”
在英語里面，“Rocket science（火箭科學(xué)）”可以用來形容一件事非常復(fù)雜、困難重重。這正符合真實的火箭研發(fā)——它是一項巨大的系統(tǒng)工程，涉及結(jié)構(gòu)、電力電子、精密制造、能源化工等多個領(lǐng)域。
全世界范圍內(nèi)，真正能發(fā)射火箭的國家不足十個，更不論商業(yè)公司。但程巍打算挑戰(zhàn)這個任務(wù)。
由于造火箭是一個投入更大、更難的事，程巍并非在政策開放的第一時間進(jìn)入航天領(lǐng)域。在觀察了初期一些公司的資本注入、發(fā)展情況后，他決定真正開始做自己的火箭公司。
火箭派成立之初，程巍就找到中國空間生命科學(xué)的泰斗莊逢源院士擔(dān)任聯(lián)合創(chuàng)始人。公司的運(yùn)載火箭研發(fā)團(tuán)隊全部來自航天員所。不同于傳統(tǒng)航天業(yè)先造火箭，再考慮帶什么上天（載荷）的思路，民營的火箭派一開始就從生命科學(xué)的科研需求出發(fā)，“以需求定義載荷”。
“航天商業(yè)化現(xiàn)在不是哪一項工作做不到，比如螺絲沒擰緊，而是每一塊都需要提升，每一處成本都需要下降，可靠性需要保障。我們要攻破的是一個系統(tǒng)，一套完整的解決方案?！?/p>
程巍說，火箭派的使命是讓生物載荷的火箭能夠?qū)崿F(xiàn)“航班化”，像飛機(jī)一樣日常將火箭發(fā)射升空。
2022 年，火箭派計劃完成六次以上空間試驗發(fā)射任務(wù)，2023 年，火箭派計劃國內(nèi)首發(fā)星箭一體化液氧甲烷火箭“達(dá)爾文二號”。
“現(xiàn)在的痛苦不算什么，要站在更高的地方看到更多”
據(jù)說藍(lán)箭航天 2015 年剛成立時，創(chuàng)始人張昌武去見投資人，被問到最多的 3 個問題是——火箭能不能造出來？國家讓不讓發(fā)射？發(fā)射場能不能用？
藍(lán)箭航天是國家開放民營航天后最早一批成立的公司，也是國內(nèi)第一家取得全部準(zhǔn)入資質(zhì)的民營運(yùn)載火箭企業(yè)。等到藍(lán)箭航天終于取得保密資質(zhì)，可以申請火箭發(fā)射許可，公司已經(jīng)成立第三年。
2018 年 10 月，“朱雀一號”首飛，發(fā)射后飛行正常，一二級工作正常，整流罩分離正常，但三級出現(xiàn)異常，所搭載衛(wèi)星未能入軌。
失敗和阻力是司空見慣的。行業(yè)興起之初，細(xì)到一個申請材料里面的型號名、經(jīng)費來源、主管單位仍然是針對國家體系設(shè)計的。要在這樣的情況下從零創(chuàng)辦一家企業(yè)，顛覆一個傳統(tǒng)的行業(yè)，每一家公司和參與其中的人，都使出了全力。
有時候，困難會以瑣碎的面貌出現(xiàn)。剛從北京搬回長沙的時候，天儀研究院請來了北京一個更熟悉實驗室構(gòu)造的團(tuán)隊來改造辦公樓——據(jù)說這里的上一任租戶是御泥坊。打算造衛(wèi)星的公司就這么安頓下來。但南方的氣候潮濕，從北京來的施工隊完全不適應(yīng)，工期拖長了大半個月。
看綜藝節(jié)目《脫口秀大會》的時候，有一個前教培機(jī)構(gòu)英語老師的段子讓楊峰很有共鳴。“很難見到一個人，既沒有事業(yè)、沒有錢的同時，還沒有時間。”自從開始創(chuàng)業(yè)做衛(wèi)星，楊峰經(jīng)常忙到?jīng)]時間陪伴家人。每一次他覺得焦慮痛苦的時候，就會想一想馬斯克當(dāng)年遇到的，“現(xiàn)在的痛苦就不算什么。”
盡管“朱雀二號"的發(fā)射還沒有明確的時間表，但張昌武很有信心。他在去年接受媒體采訪時曾放出豪言：“應(yīng)該說，在世界航天未來兩年的發(fā)展中，非常重磅的一次發(fā)射就是朱雀二號的發(fā)射”。
而就在不久前，天儀的第二顆 SAR 衛(wèi)星“巢湖一號”也上天了，這標(biāo)志著天儀在國內(nèi)率先實現(xiàn)國產(chǎn) SAR 衛(wèi)星批產(chǎn)組網(wǎng)和在軌商業(yè)化運(yùn)營。
“很多人問我，你們搞衛(wèi)星這么高大上的行業(yè)，怎么實驗室和辦公室還是那么簡陋?！睏罘逶谧罱囊曨l號里與粉絲們探討“創(chuàng)業(yè)里子重要還是面子重要”這個問題，雖然楊峰沒有給出明確的回答，但是隨著天儀的衛(wèi)星一個個上天，技術(shù)一次次取得突破，答案顯而易見——
路漫漫其修遠(yuǎn)兮，商業(yè)航天人的每一分錢都花在刀刃上?！岸蓟ㄔ谛l(wèi)星上?！?/p>
對商業(yè)航天人來說，航天的魅力不言自明。比起那些過去工作了一輩子才看到一次空間站上線的老航天人，未來他們會不止一次收獲自己所付出的：站在更高的地方看到更多。