
中国成立国家VLEO产业联盟,卫星证明可持续低轨道运行能力
封面图片: [艺术家概念图,,卫星在超低地球轨道运行,可见大气辉光;来源:CASIC / China Space News]
中国已正式推进超低地球轨道领域,成立国家产业联盟,汇聚34所大学、研究机构和商业航天公司。与此同时,中国展示了在远低于传统轨道高度下的卫星持续运行能力。
据中国官方媒体报道,国家VLEO技术创新与产业发展联盟于6月27日在深圳成立,六位院士和250多位行业专家出席。该联盟标志着从孤立的试验任务向协调的国家计划转变,目标是利用300公里(186英里)以下轨道的独特战略和商业优势。
VLEO的优势
超低地球轨道(VLEO)指大约150至300公里之间的高度。在此高度,卫星比在约400公里高度运行的国际空间站更接近地面。距离的缩短可提供更清晰的光学和雷达成像、更低的信号延迟以及更低的通信功耗。
这些优势伴随着严峻的工程挑战:大气阻力。在270公里高度,残余大气密度约为国际空间站高度的十倍。如果没有持续推进,VLEO卫星将在数月内脱轨。这一挑战历史上限制了低轨道可持续运行的可行性。
中国现已证明此类运行的可行性。2023年6月发射的「试验二十五号」卫星由中国航天科技集团旗下子公司研制,自2023年9月以来一直稳定维持270公里轨道高度,持续运行超过20个月。2023年7月发射的「乾坤一号」卫星由商业公司C-Space建造,正在逐步降低轨道,执行一项旨在确定卫星最低运行高度的研究任务,使用中国初创企业易动空间开发的宽范围霍尔电推进器。
追踪中国卫星活动的哈佛-史密森天体物理中心乔纳森·麦克道尔指出,试验二十五号的长时间续航强烈表明它正在测试未来系统的特定运行模式,而乾坤一号的逐步下降则代表了一项针对VLEO极限的有针对性研究活动。
推进技术突破
维持VLEO运行需要能够数年而非数月补偿阻力的推进系统。中国近期的发展包括常规电推进器和新型吸气式等离子体发动机。
2025年8月在成都成立的初创企业山海星曜开发了其声称的中国首款用于VLEO的吸气式螺旋波等离子体发动机。该系统吸入残余大气气体作为推进剂,消除了对星载推进剂的需求,否则将限制任务寿命。该公司于2026年5月完成了由晋江人才基金领投的种子轮融资,此前已在模拟VLEO环境中成功演示了原型点火。
上海复旦大学的 researchers 于2026年3月宣布了类似的吸气式等离子体推进概念,旨在从稀薄的高层大气中捕获氮和氧作为推进剂,并计划部署演示卫星星座。
协调的国家推进
新联盟正式确立了中国航天活动中快速扩张的领域。2023年7月宣布的CASIC楚天星座计划到2027年部署192颗VLEO卫星,到2030年部署300颗,运行高度在150至300公里之间。卫星采用子弹形设计以最小化阻力,搭载可见光、合成孔径雷达、高光谱和红外成像载荷,目标响应时间短至15分钟。
CASIC星座总设计师张楠在官方媒体中阐述了战略愿景。「VLEO通信与感知一体化星座利用短距离、低延迟和低路径损耗的自然优势,打造小而精、快而智的星座及应用系统,」他表示,「这是一种空间基础设施,可以为用户提供涵盖感知、传输和计算的一站式服务。」
2024年12月发射的「海哨一号」卫星重80公斤,是一款X波段合成孔径雷达卫星,由航天信息研究所及其商业衍生公司AIRSAT开发,展示了成像潜力。该卫星在条带模式下重量不到80公斤,具有亚米级分辨率,瞄准极轨道SAR卫星服务不足的热带和赤道地区。
全球竞争升温
中国并非唯一追求VLEO的国家。美国初创企业Albedo于2025年3月发射了其Clarity-1 VLEO成像卫星,第二次任务计划于2027年进行。英国NewOrbit在A轮融资中筹集了1850万英镑。Redwire的Otter VLEO任务在DARPA合同下使用SabreSat平台。日本的Bellatrix和TelePIX计划在2028年前进行吸气式VLEO成像演示。
Juniper Research预测,到2027年全球VLEO投资将达到2200亿美元,三年内增长1100%,到2030年运行中的VLEO卫星预计将超过620颗。
欧洲空间政策研究所的托马斯·赫罗岑斯基指出,中国的方法在其广度上与众不同。「中国航天计划的规模及相关政治支持有利于并支撑着广泛概念的综合能力发展,」他表示,「即使多条路径未能成功,这也可以合理地对创新产生积极影响。」
凭借已证实的在轨耐久性、新兴推进技术以及如今正式的国家联盟,中国的VLEO活动已从试验任务发展为具有商业和双重用途意义的系统性计划。
婷 翻译

