中国商业航天开拓者：零重力实验室的探索与成长之路

引言：

经历了从0到1的拓荒之旅，一次次艰难突破的探索之路……零重力实验室的成长轨迹，正是中国民营航天企业发展的一个缩影和样本。

【与中国商业航天同行：零重力实验室的探索与成长之路（上）】

中国商业航天开拓者：零重力实验室的探索与成长之路

文 | 记者 乐瑜

2014年11月，《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》中首次提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设……引导民营资本参与卫星导航地面系统建设”。翌年初，国家发改委等部门随即联合发布《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》，明确鼓励民营企业发展商业航天。由此开启了民间资本参与国家民用空间基础设施的大门,拉开了中国商业航天发展的帷幕。因此，2015年，也被称为“中国商业航天元年”。

2015年开始，一批民营航天创业公司迅速涌现，并逐渐成长为中国商业航天的重要一极。相关数据显示，截至2022年，国内已注册并有效经营的商业航天企业超过400家，分布于北京、广东、陕西、江苏、上海等地，并逐渐向更广阔的区域扩展。其中，民营航天企业占比高达80%，成为商业航天发展的主要力量。

短短几年间，我国商业航天特别是民营航天企业的发展已初具规模，成为在全球范围内仅次于美国的商业航天大国。其中，诞生于2016年的民营航天企业——北京零重空间技术有限公司（以下简称“零重力实验室”），则是这一历史进程的重要参与者和见证者。

从某种意义上说，零重力实验室的成长轨迹，正是中国民营航天企业发展的一个缩影和样本。经历了从0到1的拓荒之旅，一次次艰难突破的探索之路，伴随着中国商业航天的发展，零重力实验室也从一个白手起家的创业团队，成长为涵盖卫星制造、数据应用、航天服务和技术研发等卫星产业上下游环节的商业航天头部企业。

拓荒：零重力实验室的创立和初期发展

2018年2月2日，由知名地产商冯仑个人出资定制的中国第一颗私人卫星“风马牛一号”在酒泉卫星发射中心升空。这是一颗只有鞋盒大小，功耗仅8W，重量不足4千克的小卫星，在庞大的卫星家族中并不起眼。但它的成功发射，却引发了极大的关注和不小的轰动。因为它的出现，对于刚刚起步的中国商业航天来说，是一个极具象征意义的标志性事件。

私人订制“风马牛一号”卫星的万通集团创始人、御风集团董事长冯仑

伴随着“风马牛一号”的成功发射，卫星的研发制造方，成立仅一年的民营航天创业企业——零重力实验室，也进入了人们的视野。

中国第一颗私人卫星为什么诞生于零重力实验室？这还要从其团队的创业之路说起。

2016年，彼时还就职于航天科技集团的兰利东，作为卫星设计团队的负责人参与了北京八一中学的中学生科普小卫星“八一卫星”的研制。期间，兰利东萌发了通过立方星创业的想法。

此时，正值政策窗口逐步敞开，中国商业航天发展的第一次大潮方兴未艾之时。

创业的激情、政策的利好，加之地处航天中心的北京，以及一群渴望在体制外追寻梦想的志同道合的合作者，可谓天时地利人和。

2016年10月，兰利东、张北等组建的创业团队在一间简陋狭窄的办公室创立了零重力实验室——即零重空间公司的前身。

尽管这个实验室最初只是一个相对松散的民间组织，但却在极短时间内对卫星产业链及其上下游进行了仔细的梳理和认真的研究。经过深入考察后，团队决定选择遥感卫星作为创业的切入方向。他们认为，遥感市场虽然相对较小，但空间依然广阔，仍有很大机会。

团队进一步发现，传统遥感卫星为了实现较高的空间分辨率，体积大、造价高，卫星成本往往高达数千万乃至上亿元。此外，单颗卫星的重访周期需要数周时间，难以满足地面上相当大一部分业务应用的需求，要缩短重访时间，就需要更多的卫星，但巨大的成本，让传统遥感卫星企业望而却步。。

如何解决这一矛盾，低轨道遥感微小卫星星座是一个选择。相较于传统遥感卫星，微小卫星体积小，且造价低，能够以可控的成本构建星座，实现高重返率。零重力实验室决定以此为创业方向，并确立了“降成本、批量化”的技术路线。

成本怎么降？首先，零重力实验室发挥团队技术优势，选择自主研发，从硬件元器件到软件架构都独立设计。其次，在制造上，一方面采用工业级元器件，并通过冗余测试的体系设计给出可行的解决方案，极大降低元器件成本；另一方面通过自主装配设计，不断对产品进行升级迭代。通过艰苦的努力，零重力实验室在短时间内具备了立方星绝大部分组部件的研制与生产能力，系统自主研发能力。

通过自主可控的降成本方案，零重力实验室独立研发的卫星造价体系，包含发射成本，可压缩到百万级别，极大地降低了商业卫星的门槛。

很快，零重力实验室以其遥感卫星小型化、低成本、高时间分辨率的核心竞争力，得到众多投资方的青睐，先后获得数笔千万级融资，并迅速组建了完整的卫星研发团队，在此基础上，2017年1月，北京零重空间技术有限公司正式成立。

几乎与此同时，在2017年2月10日的亚布力论坛上，冯仑透露了发射私人卫星的想法。随后，冯仑与刚刚正式成立公司的零重力实验室一拍即合，委托其研制“风马牛一号”。零重力实验室仅用四个月便完成了卫星研制工作，并于次年2月成功发射。

“风马牛一号”的研制、发射和后期运行维护等全流程的费用，总投入不超过500万元。这颗卫星，不仅成为中国第一颗私人卫星，也成为零重力实验室在创业道路上坚实的第一步。

更重要的是，这次合作，广泛传播了商业航天的理念和前景，坚定了很多人对民营航天的信心和支持，同时，零重力实验室的研发能力也得到了更多的关注和肯定。

成功首秀，标志着零重力实验室已初步形成了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，并初步具备微小卫星批量化生产能力。

短短一年间，零重力实验室已经成为以微纳卫星整星平台及核心组部件研制生产为主的科技公司，构建了微纳卫星核心组部件研制与生产、卫星整星平台解决方案咨询、卫星发射搭载协调服务等业务体系，并组建了主要来自各个航天系统科研院所机构的强大技术团队。

自此，零重力实验室作为中国商业航天第一批拓荒者，最早的民营航天创业企业之一，开始活跃在商业航天的广阔舞台上。

成长：核心业务建设和竞争优势的确立

经过初期的成功探索后，零重力实验室迅速进入快速成长期。

此时，零重力实验室基本确立了发展思路：首先是加大技术研发，不断进行小型卫星的技术验证和迭代发展，而后低成本量产标准化卫星，并将卫星发射入轨，在地面建设或租用地面站，接收卫星数据；最后进入末端数据应用层，吸引足够多的行业用户，以此打造完整自洽的商业闭环。而在整个过程中，资金、技术、运营体系、用户必不可少，成本可控则是关键。

遵循这一思路，“灵鹊星座”和“金紫荆星座”的建设和运营相继展开，与此同时，全国首个卫星元器件平台——中科云链也搭建完成。这三个重要的里程碑，初步形成了零重力实验室的核心业务板块。

1、“灵鹊”星座：商业闭环初步形成

由于卫星遥感并不像卫星通信那样，对信号传输的实时性、连续性有严苛的要求，因此遥感星座运营商在发射第一颗卫星后即可开始业务运营，并尝试不同的商业模式。这一特性有利于初创企业通过小步快跑的模式不断迭代优化，凭借更低的成本参与商业航天应用探索。此外，开展遥感应用的卫星企业还可以通过“一条龙服务”在整个遥感卫星产业链上开展布局，从而进一步降低成本，同时更加有利于打造差异化优势。因此，低轨道遥感卫星产品及其运用，凭借独特的优势被广泛认为是商业航天落地最快的主流方案。

基于此，依托自身所具备的整星研制以及解决方案提供能力，零重力实验室选择低轨道遥感星座展开核心业务布局。

2018年4月，在首届中国航天大会上，零重力实验室发布“灵鹊星座”计划，对标美国行星实验室（Planet Labs）的鸽群卫星，致力于打造我国自主可控的高时间分辨率遥感小卫星星座，初期计划发射132颗卫星。星座采用6U立方星组网，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）和低地球轨道（LEO）。星座部署完成后，可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。

零重力实验室创始人兰利东在首届中国航天大会上发布灵鹊星座

2019年1月，“灵鹊星座”首颗技术验证星成功发射，进入在轨部署阶段。随后，在2020年的第三届中国航天大会上，零重力实验室再次推出“灵鹊星座2.0”计划，将星座远期规划的卫星数量增加至378颗。

截至2021年12月，“灵鹊星座”已完成9颗卫星的在轨交付，实现了每周1~2次的“拍摄”频率。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，甚至可以达到10分钟“拍摄”1次的高频重访。

灵鹊一号A星

“灵鹊星座”的建设和运营，是零重力实验室业务、产品发展和核心竞争力构建的一个重要里程碑。围绕着“灵鹊星座”的建设，技术、经验、人才和资本迅速积累，使零重力实验室在立方星核心组部件研制以及生产方面取得了独特的优势，成为国内小卫星制造运营领域少有的具备整星核心组部件自主可控研制、生产、测试、批量生产能力的企业。并能够提供包括星载计算机，电源管理，负载管理，姿态控制、通讯系统等一系列解决方案。

特别是在卫星制造方面，零重公司推进建设了具有模块化、批量化、柔性化、智能化生产线的卫星工厂，实现了卫星批量化、标准化生产。目前，卫星成本已经可以从传统卫星的千万量级最低降到一百多万。

零重力实验室在产业链上游的卫星研发制造上发力的同时，进一步依托“灵鹊星座”，在产业链下游的数据应用和市场开发方面，努力构建其核心竞争力和商业闭环。

以“面向场景，增强能力，拓展渠道”为基本理念，“灵鹊星座”在数据应用和市场开发方面取得了不俗的成绩。

“面向场景”，就是把数据和业务场景紧密结合，帮助用户把业务需求提取出来，并将其与所需要的数据形成良性互动的循环。例如，灵鹊星座遥感影像销售方面，开展了韶关等地的高频遥感监测项目；行业分析方面；构建绿化数据遥感调查与测评项目示例；打造江西宜丰县的数智林业的平台；同时与新华网共同合作搭建了水晶球的源数据平台；2022年开展了全国第一个启动地下管线探测和普查的浙江省地下管线探测项目和三维建模项目，走在了全国的前面。由此，初步实现了“卖数据”到“做服务”的转型，并取得良好的经营业绩，2023年第一季度已经完成近1000万业绩，第二季度业绩额近2000万，全年有望完成6500万的业绩目标。

“增强能力”，就是通过项目运作加强自身的能力建设。目前，“灵鹊数据”具备了多样化能力，包括：遥感数据采集与处理；遥感服务平台建设；多元数据集成平台；数据接口开发和数据中台等。做的项目越多，抽象出来的能力也就越多，同时能够衍生出来面向的场景服务也就越多，这也是“灵鹊数据”面向场景，增强能力，不断把业务往前推进的逻辑。

“拓展渠道”，这里所指的渠道包括央企、各大运营商、数据运营商、各地的资源方以及一些资质建设。

“灵鹊星座”的建设和运营，奠定了零重力实验室两个核心竞争力的基础。一个是在同等技术指标下，卫星做到了国内质量最轻、体积最小、成本最低。另一个是通过卫星数据的应用和服务，初步实现了商业闭环。从而在产品研发、数据运营及技术服务等方面确立了行业明显优势，使零重力实验室逐渐成为我国商业航天头部企业之一。

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