兰利东 在天空织星座“直播”地球
北京零重空间董事长兰利东2014年获得国家留学基金委的支持,作为访问学者赴英国剑桥大学访学一年。这期间,他对航天领域的商业化运作产生了浓厚兴趣。随后,他在北京、深圳和杭州成立公司,主要从事微纳卫星及其组部件研发、灵鹊星座建设和天基数据服务。今年2月,成功研发了国内第一颗私人卫星风马牛一号;4月,完成分离结构在轨实验;9月初,研制的3U立方星EREBUS-1搭载星际荣耀双曲线1Z固体亚轨道火箭升空后,圆满完成了亚轨道分离、返回、回收着陆试验,开辟了微纳卫星返回的商业航天新领域。
梦想“飞天”,立志扎根航空航天事业
“小时候,我是一个十足的科幻迷,最喜欢的就是夜晚仰望星空,当然,也梦想着有一天能飞向太空。”在锋创科技园5号楼16层零重空间的小会议室里,刚刚参加完某项目评审会的兰利东和记者聊了起来。
“高中填报志愿时,毅然决然选择了航空航天相关专业的大学。”兰利东回忆说。1999年9月,兰利东凭借优异成绩进入了南京航空航天大学学习,就读计算机应用专业。良好的氛围和环境为他插上了圆梦的翅膀,兰利东说,非常享受在知识的海洋里遨游的感觉。
本科毕业后,兰利东选择了继续深造,来到西安微电子技术研究所,攻读计算机应用专业硕士研究生。西安微电子技术研究所是我国航天微电子和计算机的先驱与主力军。“感觉好像离自己的梦想更近了。”在这里,兰利东如鱼得水,学习成绩一直名列前茅,打下了扎实的理论基础。
2006年,兰利东走出校门,在北京微电子技术研究所开始了自己的第一份工作。“刚开始在所里研发部担任研究员,参加我国首颗宇航处理器的设计和研发工作,一干就是七年。2012年11月宇航处理器首次空间应用的时候,当时真是热泪盈眶。”兰利东说。
因为业绩突出,2010年兰利东开始担任应用开发部主任,选择军用计算机、导航和微系统集成作为部门研究方向。团队也发展成为50个人的大团队,并精心打造出三条产品线:高可靠计算机、芯片级微系统和卫星导航应用。
“因为开发部是个新成立的部门,很多工作只能是靠摸索着往前推进。”兰利东说,这段工作经历也为自己积攒了运营和管理经验。
2014年底,一个偶然的机会,兰利东获得国家留学基金委的支持,作为访问学者赴英国剑桥大学访学一年。这期间,兰利东对航天领域的商业化运作产生了浓厚兴趣。
截至2017年,兰利东参与和主持国家973、型谱、核高基、总装基础预研等数十项重点项目申请和研制工作,获得航天基金奖、航天九院“特别奖”等多项院所级奖励,国防科技进步一等奖1项,国防及国家级专利9项,在国内外学术期刊和会议上发表文章20多篇,编写《SPARC处理器及其应用》专著一本,并在多个社会组织担任职务。
初露锋芒,让首颗私人卫星进入太空
随着国家陆续出台相关政策鼓励中国航天商业化,在加快军民融合的大环境下,兰利东开始筹划从体制里出来“试水”商业航天。
“最开始,我们做了一些电路板放到市场上,没想到卖得出乎意料的快,非常抢手。”兰利东说,这些板子是得到业内认可的。
有了初次成功的激励,2016年10月,兰利东创立了零重力实验室。2017年1月,在一间很小的办公室里开始了创业,成立了北京零重空间技术有限公司。
“创业其实没有想象中那么容易,整个公司员工的吃喝拉撒都得管。”兰利东回忆说,刚开始时,家人和朋友也不是很理解,为什么放着很好的体制内单位不干,非得坚持出来创业。
作为一家造卫星的民营商业航天公司,人才引进是兰利东在创业过程中遇到的最大难题,首先,商业航天人才稀缺,大都在体制内,很难在市场上招聘到合适的人才。其次,作为商业航天公司很难与体制内单位相比,商业航天公司抗风险能力远远不如体制内单位。再次,在福利待遇方面也有差距。
“我们想了很多办法来克服困难,公司除了加大人才引进力度,提高人才相关福利待遇以外,还引入股权激励制度,引进了一大批符合定位和公司发展战略的人才。”兰利东说。
今年2月,由零重空间研发的风马牛一号卫星搭乘长征二号丁火箭在酒泉发射并宣布成功。风马牛一号进入预定轨道,这也是我国首颗私人卫星,卫星携带童声合唱版《千字文》进入太空,将中华五千年的文明记录在浩瀚的宇宙中。
在兰利东看来,这次成功的合作坚定了很多人对民营航天的信心。零重力实验室研发能力得到了更多的关注,新华社和中央电视台等媒体对零重力实验室进行了专题报道。
“只要你敢想,人人都可以发卫星。”兰利东说,成功首秀之后,零重力实验室已经形成一套完善的卫星研制流程与整星解决方案。从需求分析、系统设计、分析提供设计与选型、原型测试、正样件测试,再到卫星发射,提供卫星平台与地面服务,整个周期可以控制在10个月左右。
3月底,零重力实验室卫星地面测控站正式落成,卫星地球站担负着从卫星升空入轨后到卫星终结寿命为止的全过程管理,实现包括卫星轨道测定、卫星平台数据检测管理、卫星载荷数据接收等工作。
而与这个测控站一同建成的接收天线就矗立在楼顶,像眼睛一样“盯”着太空中的目标卫星。
圆梦太空,灵鹊星座开启织网模式
“卫星的作用很大,但过去只有依靠国家力量才能研制。随着现代电子技术、高集成化技术的发展,卫星可以做成很小,从而减少制作和发射成本。”兰利东说,“立方星的综合研制成本有望降低到50万元/1U,相比科研院所动辄巨额的费用,微小卫星商业前景很可观”。
在4月举行的首届中国航天大会·商业航天产业国际论坛上,零重力实验室与合作伙伴共同发起了灵鹊星座计划。初期计划由132颗6U立方星(立方星是一种采用国际通用标准的微小卫星,1U立方星体积为1000立方厘米)构成,光学分辨率优于4米,分别运行在500公里高度的太阳同步轨道(SSO)与低地球轨道(LEO)上。星座部署完成后,将形成覆盖全球的高时间分辨率对地观测能力,实现12小时全球覆盖,并对重点区域实现30分钟重访,达到国际先进水平。
兰利东介绍说,该星座远期规划增加卫星数量至378颗,届时将实现对热点区域10分钟重访的准实时观测效果,使所获得数据更好用、更易用,满足各类遥感数据服务需求。
与一般立方星发射入轨后几乎无法调整轨道的情况不同,零重力实验室为卫星配置了全自主的先进电推和星间通信设备,卫星可在轨实行姿态、轨道机动和星间数据传输,这使得卫星具备较高的机动和协同工作能力。
兰利东告诉记者,两个ZG6U实验星正在进行电性实验,计划今年底发射。2019年实现一箭十星发射,2020年完成星座一期组网。
届时,灵鹊星座获取的数据产品经过分析处理后,可用于农业监测、防灾减灾、城市综合治理、流域管控等多个领域。同时,灵鹊星座将有望实现半天把整个地球“看”一遍,“直播”地球也将成为可能。
“我们对于未来的商业化道路很有信心。”兰利东说,这种信心既来源于零重力实验室在民营航天领域卫星板块的先行先试,也得益于开发区良好的产业生态土壤,中国商业航天企业大多数都聚集于此,基本形成了航天产业链,为企业发展提供了更多的机遇。同时,开发区推出的一系列政策让公司享受到了实实在在的实惠,让企业可以轻装快跑。
“9月5日‘演绎’的商业卫星EREBUS-1回家之旅也证明了这一点。”兰利东说,EREBUS-1从立项、设计、发射升空到返回地面,只用了两个多月的时间。
兰利东表示,下一步,零重力实验室将重点在微纳卫星总体设计、组部件、系统集成领域发力,为国内外用户提供完备的咨询服务及卫星发射协调、立方星发射分离机构等与卫星搭载相关的软硬件及服务,帮助更多的人实现航天梦。