美国商业航天的五个创新市场

　　航天技术为先进制造业、农业、能源产业、海事及医疗市场提供了广阔前景。
　　来源：SpaceNews（原标题《5 Commercial Markets for Space》）
　　作者：Debra Werner
　　编译：齐林
　　审校：农燕
　　很难界定这样一个充满活力和不断变化的行业——商业航天，它所涵括的那些神秘的跨国公司、亿万富翁以及飞机零部件供应商和创业公司，始终处于神秘的面纱下。
　　但显而易见，他们主导着这个市场。根据太空基金会的数据，2016年，商业航天活动创造了2530亿美元的产值，这个数值约占全球航天业收入（3290亿美元）的四分之三，而同期政府航天预算约为760亿美元，占总数的24％。
　　业内人士预计，得益于来自互联网的客户需求、亚轨道或轨道载人或货物运输、提取自卫星图像的数据、利润丰厚的空间资源和在轨设施或服务，商业航天探索活动的发展也将始终保持强劲。
　　在12月5日-7日的休斯顿空间商务会议和展览会前夕，《SpaceNews》强调了一些企业利用太空技术在制造业、农业、能源产业、海事及医疗领域的创新应用。
　　一、增材制造
　　＂太空制造＂转向在轨金属制造
　　Made In Space 生产的锡铋铸造金属管件
　　Made In Space是一家以在国际空间站上运行3D聚合物打印机而闻名的创业公司，总部位于加利福尼亚州默尔夫德。该公司正在开发用于在轨金属制造的工具，相关产品或在2018年发布。
　　＂我们在太空制造方面的总体目标，是将尽可能多的制造技术带到太空中，以便更好的遂行相关任务＂，总裁兼首席执行官Andrew Rush说。 ＂聚合物用途广泛，但就像我们在日常生活中所经历的那样，在太空中我们也需要一整套制造技术才能用它生产出有用的物品。＂
　　在聚合物之后，金属成为不二选择，它可以提供比聚合物更高的强度、持久性和硬度，亦可用于制造导电组件或反射面。 Rush告诉《SpaceNews》，宇航员也由此会对3D打印工具有更多的信心，毕竟它们的外观和使用感觉就像在地面上使用的工具一样（这有利于宇航员树立太空生活的信心）。
　　2017年7月，该公司获得了美国国家航空航天局（NASA）的微型企业创新研究基金（SBIR）资助，用于研发其＂Vulcan先进混合制造系统＂，该系统将增材和减材制造相结合，旨在生产高质量、高精度的聚合物和金属部件，其质量堪比地面加工的零部件。
　　Rush说：＂我们正在使用最初用于聚合物的环境控制系统，并将其进一步升级。＂他说，这样做的目的在于尽可能防止任何金属屑或其他碎片进入船员舱。
　　Made In Space还不知道NASA的空间站项目办公室何时需要在空间站上安装Vulcan。不过，该公司也在推行其他金属制造技术，Rush说：＂我们正在与相关伙伴进行合作，以便将其技术带到太空，有些技术可能在明年推出。＂
　　例如，Made In Space成功演示了在微重力环境下的金属铸造。 Rush说：＂这正是我们想推广到空间站的技术。＂
　　二、农业
　　Climate 提供卫星和航空图像
　　帮助农民管理作物
　　左，一张Climate FieldView植物地图，5m分辨率卫星图像；
　　右， 相同的地图由TerrAvion提供的航拍图像，0.5m分辨率。
　　气候公司（Climate Corporation）正在为其数字农业平台Climate FieldView添加多个航空影像来源，作为其多年来提供卫星影像的补充。
　　在过去的六个月里，气候公司宣布了与加利福尼亚州奥克兰的Ceres Imaging，加利福尼亚州San Leandro的TerrAvion，科罗拉多州Boulder的Agribotix以及多伦多的Deveron UAS Corp.合作的计划，这些公司通过飞行员及无人驾驶飞机，采用传感器采集农业图像 。
　　气候公司的首席技术负责人Mark Young表示，农民们利用Climate FieldView提供的卫星图像可以快速查看和分析他们田地的健康状况。而依靠高重访率、高分辨率的航拍图像，农民可以获得关于农作物健康的细节分析报告。
　　无论通过卫星还是航拍图像，农民都可以了解到农田是否受到虫害或土壤过于干燥的困扰。 Young说，而通过高分辨率的航拍图像，甚至可以分辨出害虫的种类或作物缺水程度。＂图像越多越好！数据的多样性使我们能够分析出更多的与农作物水分、氮胁迫和收获时间有关的结论。＂
　　气候公司计划继续增加Climate FieldView的影像类型——来自卫星、航空以及地面传感器。 Young还发现，＂我们的许多客户使用不同来源的各种数据来优化他们的运营＂。
　　农业监测是日益增长的对地观测市场的组成部分，根据10月出版的《卫星地球观测报告（第9版）》内容，咨询公司北方天空（Northern Sky Research，NSR）认为该市场或将在2026年达到520亿美元。 报告指出，政府机构将继续主导市场，但为满足农业、林业、能源、自然资源和工业应用的图像需求也将持续增长。
　　三、能源
　　铱星卫星帮助公用事业机构监控高压电网
　　魁北克水电公司是第一家安装林赛制造的SmartLine动态线路额定值技术的公用事业公司，通过铱星网络监测电力线的使用情况并共享数据。
　　为电力公司提供技术的Lindsey制造公司已经与铱星通讯公司合作，为监测高压电缆提供了一种新的工具。
　　凭借Lindsey公司开发的这种挂在电缆上的动态线路额定装置，通过铱星传输信息，显示每条线路的温度、电压和位置。该装置可以将相关信息及时通知公共事业机构，例如某条电力线过于靠近树木或建筑物。
　　公共事业机构通过调整特定电力线的电量，将最大限度地提高电网的效能。此外位于加利福尼亚州阿苏萨的Lindsey公司还销售来自电网数据的分析产品。
　　以前，Lindsey公司的设备通过蜂窝网络发送数据。而最新产品Smartline内置铱星调制解调器，使公用事业机构能够监控蜂窝网络未覆盖地区的电力线路。
　　铱星物联网业务副总裁兼总经理Tim Last表示：＂可以预见，电力基础设施将变得越来越重要，这将成为未来卫星应用领域的一大市场。＂
　　随着物联网的扩张，越来越多的能源公司正在利用卫星传输来自农村和偏远地区的数据，并密切关注其移动资产的动态，如钻探设备。接受采访时，Last说：＂过去的几年对全球石油和天然气行业来说，并不是很乐观，但是这种趋势毕竟稳定下来并有所回升。＂
　　Lindsey制造公司营销副总裁Philip Spillane在一份声明中说：＂对于我们来说，与铱星公司合作是一个毫无疑问的选择。 我们正在寻求改变公共事业机构利用电网的方式，为了做到这点，我们需要确保自己的技术能够在全球范围内可靠地工作，唯一的方法，就是选择与铱星合作。无论何时，他们的网络都为我们提供可靠的服务。＂
　　四、海事
　　KVH选择Intelsat EpicNG卫星
　　使其海上宽带服务提速
　　移动卫星通信设备和服务提供商KVH 公司（KVH Industries）正准备在2018年初通过卫星运营商Intelsat的EpicNG星座，为商业和私人海上客户提供宽带服务。
　　凭借其全新的TracPhone V7-HTS终端，KVH有望向客户提供最高速度为10Mbps的下载速度和3Mbps的上行速度。而其上一代产品TracPhone V7-IP的下载速度仅为3Mbps，上行速度仅为512kbps。
　　KVH与Intelsat的合作是海事市场对卫星通信需求不断增长的最新例证。 海员们依靠卫星链路来共享船舶性能信息，与家人、朋友联络，上网以及进行娱乐活动。
　　作为Intelsat北美销售总经理，Randy Anders有很多感慨：＂上述活动推动了更高通量的需求。客户要求更高的带宽，一旦获得他们会立马让流量跑起来，去做各种各样的事。＂例如，KVH向用户提供称为IP-MobileCast的服务，它使用户可以在海上收看电视节目、体育赛事、新闻节目、电影、天气预报…… Anders说：＂海员需要高通量的连接，以便在下载多媒体内容的同时仍能打电话和上网。＂
　　NSR预计，到2026年，海上VSAT用户租用卫星容量，可以产生超过10亿美元的市场收入。 根据其在7月发布的《海事卫星市场报告（第5版）》，2016年该数值仅为4亿美元。
　　＂我们与KVH有着牢固的合作关系。 ＂Randy Anders说。早在Intelsat发射第一颗EpicNG卫星（2016年1月）之前，公司高层就已向KVH展示了该卫星的点波束将如何为包括加勒比海、地中海和北海在内的主要航路提供更高通量的服务。＂他们对将来要为用户提供什么服务，有清晰而前瞻性的认识。双方的合作关系使我们更坚定地看好EpicNG平台的前景。＂Anders表示。
　　＂Intelsat拥有五颗在轨运行的EpicNG卫星。＂ Intelsat发言人Jason Bates表示，＂第六颗EpicNG卫星（Horizons-3e），是我们与日本卫星运营商天空完美日星公司（Sky Perfect JSAT）共同所有，计划于2018年底发射并填补星座的全球覆盖范围。
　　五、医疗
　　充气卫星天线帮助波多黎各重建灾后通信
　　Cubic Corporation的Victor Vega在别克斯岛市政厅的天台安装GATR技术充气天线
　　飓风玛利亚重创了美国一些地方和加勒比海附近的岛屿。波多黎各包括通信在内的众多基础设施被毁，立方体公司（Cubic Corporation）使用其GATR卫星天线为当地居民和社区负责人提供了超过两个月的通信链接。
　　灾难发生后，当非政府组织的＂灾难即时响应小组＂和思科公司的行动小组在波多黎各呼吁援助。彼时，GATR 技术公司的员工（立方体公司解决方案的一部分）正在附近的美属维尔京群岛致力于在＂史上最强飓风＂Irma过境后重建当地的通信系统。
　　接到求助后，GATR 技术公司立即响应，解决方案总监Victor Vega及其同事带着装在手提箱中的充气卫星天线，来到通信基础设施被强风和倒下的树木毁坏的波多黎各受灾地区。他们在两座美国国民警卫队建筑物（同时也是救灾物品分发点）的屋顶上，安装了GATR的2.4米充气式天线。
　　随着波多黎各社区开始重建他们的地面基础设施，Vega等人放掉天线的气，把它们打包并继续转战下一个需要救援的地区。
　　GATR 技术公司主要向美国军方销售充气天线。Vega风趣地比喻道：＂灾后应急通信救援工作的难度，几乎相当于军事远征部队在偏远地区面临的挑战。＂
　　例如，为了在波多黎各别克斯岛上重新建立通信联络，Vega和他的同事先带着一个2.4米可充气天线乘直升机抵达。然后在别克斯市政厅的屋顶装了数小时的天线，，使市长办公室和附近的药店得以恢复通信。有屋顶的天线作为Wi-fi热点，附近3-5公里范围内的手机服务以及本地911服务都得以恢复。
　　GATR 技术公司为波多黎各当地提供的应急通信服务，是通过全球卫星通信运营商Intelsat公司的Galaxy 17、Galaxy 18和Intelsat-34卫星，以及由天空完美日兴公司 和Intelsat共同运营的Horizons 1卫星实现数据传输的。
　　该公司称相关救援行动不会收取费用。
　　伦敦市场研究公司Technavio对公共安全市场2016-2020年全球卫星宽带通信板块进行了预测，应急响应将成为卫星通信市场日益增长的一部分。该公司估计，到2020年，执法机构、公共卫生和紧急救援机构每年将花费5.6亿美元用于卫星宽带，而2015年的该数值则为2.8亿美元。根据报告，2016年，仅紧急救援机构就花费了1.744亿美元用于卫星通信。