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清除太空的废弃卫星不再是科幻情节,而是数十亿的商业市场

根据欧洲航天局(ESA)的数据,在50多年的太空探索和开发中,已有超过5250次发射,将大约42000个航天器送进轨道。现在,大约有23000个航天器留在太空中,其中只有1200个是可操纵的。

  2013年,处在中年危机的Mitsunobu Okada创立的新加坡空间碎片清除公司Astroscale。经过15年的IT工作,在2009年,Okada准备从他创立的软件业务中转移,开展新的业务。彼时,他决定重新点燃少年时代对太空的热情。但是,在一个充大家都在谈论火箭系统或微型卫星的时代,Okada发现自己却全神贯注于太空垃圾。Astroscale专注于一个不寻常但潜在利润丰厚的未来市场:率先开发出商业上可行的方法来清除已失效的卫星。

  据空间咨询公司Euroconsult的报告,在未来10年内,估计将有6200颗小型卫星被发射进入轨道。他们的应用范围包括为世界上最偏远地区提供互联网接入,帮助人们在城市中、海洋和空域中驾驶,以及观察地球的变化等。

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  但这些卫星的寿命有限,不能永远离开地球轨道。根据欧洲航天局(ESA)的数据,在50多年的太空探索和开发中,已有超过5250次发射,将大约42000个航天器送进轨道。现在,大约有23000个航天器留在太空中,其中只有1200个是可操纵的。

  失效的航天器对其他卫星和航天器造成越来越大的风险。2016年,英国宇航员Tim Peake在社交媒体上发布了一张照片,显示国际空间站的窗口出现一条裂缝;这条裂缝是由一小块太空碎片引起的,可能只有一小块油漆。据ESA称,较大的碎片可能会使卫星或航天器失效甚至破碎。

  现在,卫星运营商正在努力,在发射新的卫星前将回收已经失效的旧卫星。那是Astroscale希望发挥作用的地方。Okada认为,卫星运营商将受到监管要求的压力(诚然,到目前为止,监管要求的更新一直进展缓慢),技术上的必要性,或社会责任感而购买Astroscale的服务。

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  明年对于Astroscale来说至关重要,他们的“Elsa-D航天器”计划于2020年初试运行。该公司的解决方案是:在卫星上安装一个专门设计的对接板,以便其可以被配备强大电磁铁的航天器(被称为“追捕者”)所捕获。然后,“追捕者”连同被捕获的卫星将重返大气层,在这过程中被燃烧殆尽。如果卫星远离磁场范围,地面人员将重新定向“追捕者”以进行拦截。

  大量的测试正在进行,以证明Astroscale的技术是否切实可行,还是仅仅是“另一个太空梦想”。 该公司最近的一次发射任务是将一颗小型碎片跟踪卫星送入轨道;然而,运载火箭发生故障,任务失败了。而且,即使测试证明该技术有效,离应用还为时尚早,毕竟,不能将对接板连接到已经在太空中的卫星。随着越来越多的私营公司进行太空的商业性开发,Okada将希望寄托在各种各样的“卫星星座”计划中。

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  美国投资银行摩根士丹利估计,全球航天业的产值将从目前的3500亿美元收入增长到2040年的超过1.1万亿美元。这一增长主要受到呈指数增长的数据需求的推动。今年,美国联邦通信委员会批准了SpaceX的一项申请,向太空发射近12000颗卫星星座。波音公司申请了类似的许可,可以发射多达2956颗卫星。OneWeb和其投资这空中客车公司、可口可乐公司等将共同建造800多颗卫星。这些星座的出现将增加太空的商业的价值。Okada希望运营这些网络的公司会购买他们的服务,这样既能保证轨道安全,要么从星座上移除有故障或失效的卫星。

  我们必须同时解决商业模式,技术和法规。

  尽管,对于清除空间碎片来说,一个可行的商业市场出现之前,还有很多工作要做。但专家们已经开始评估其价值。据估计,到2022年,碎片清除和监测市场可能达到29亿美元,碎片清除技术将占该价值的一半以上。

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  Astroscale并不是唯一试图进入空间碎片清除市场的公司。2018年9月,一个包括空中客车公司在内的欧洲财团成功测试了一个名为RemoveDebris的项目,利用网状物捕获一颗小型卫星。空中客车还测试了其他潜在的解决方案,包括带有鱼叉的航天器。这些技术的开发都受到欧洲航天局e.deorbit项目的资助,该任务试图在2023年从轨道上移走一枚重达八吨的废弃卫星。去年,日本航天局试图使用装有700米电磁系绳的一次性航天器来抓取碎片并将其拖入地球大气层,但最终失败了。

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  与这些大型企业竞争的关键是成本。欧洲航天局的e.deorbit任务估计耗资4亿美元。Astroscale的目标是则是将清除一块碎片的成本降低到1000万至5000万美元之间。另一方面,竞争的存在使Astroscale的支持者更加放心。他们曾经怀疑:“为什么你没有竞争对手?你做的事情是不切实际的吗?”

  Astroscale的早期投资者之一是Taizo Son,他是SoftBank首席执行官孙正义的弟弟,也是技术风险投资公司Mistletoe的负责人。Son的公司于2015年加入了Astroscale的A轮融资。 Mistletoe的首席增长官Atsushi Taira承认,支持Okada需要一个信念的飞跃,以及对该行业的长期看法。

  我们喜欢一个疯狂的想法,特别是Taizo喜欢疯狂的想法。这是一个很长的过程,但我认为人们理解清理空间的需求。从这个意义上讲,方向是正确的。我们不知道时机,但我们应该支持它。

  Astroscale目前已筹集超过1亿美元的风险投资,最近一次是在10月份由日本公私投资基金INCJ牵头的5000万美元D轮融资。这笔资金用于开发ELSA-d,以及Astroscale在国际上扩展。 Astroscale除了在新加坡设有总部外,还在日本设有制造和研发中心,在英国设有运营中心。它将于2019年在华盛顿特区开设办事处,以改善与美国航空航天公司的联系。在这些中心开展业务对于获得区域市场和专业知识非常重要。空间是全球性的,但仍然是区域性的。

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  空间也很昂贵,Astroscale没有像该行业其他人那样拥有亿万富翁创始人。Okada现在也不能奖励那些从一开始就支持他的人。Astroscale的业务仍然完全从事研发,并没有任何收入。Astroscale在推向市场(也许是在2020年)之前还需要更多资金。他们目前的计划是每15个月开展新一轮的融资,逐步证明技术和商业价值。

  尽管有障碍,但Okada和他的团队相信最终会到达目标,并且奖励最终会很棒。

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