问题——卫星寿命受燃料限制,轨服务需求日益凸显。随着通信、遥感等卫星的大规模部署,航天器的经济性成为运营方的关注重点。许多卫星并非因硬件故障退役,而是因推进剂耗尽导致姿态控制和轨道维持能力丧失,形成“硬件完好、燃料不足”的矛盾。,轨位资源紧张、发射成本居高不下,单纯依赖“发射新卫星替换旧卫星”的模式难以满足高密度组网和长期运营需求。因此,具备燃料补给、维护和延寿能力的在轨服务成为提升航天资产效率的重要方向。 原因——柔性执行机构与高精度控制技术提升可行性。此次完成验证的驭星三号06星,重点测试了“可控接触、精密对接、远程操控”等关键在轨服务技术。其搭载的柔性机械臂采用中空连续体结构和后驱绳索传动方式,具备多自由度弯曲和扭转能力,可在微重力环境下实现更柔顺的接触过程。相比传统刚性机械臂,柔性结构能更好地协调力与位置控制,降低碰撞风险和姿态扰动。 在控制与感知上,任务采用视觉伺服引导机械臂与目标接口对接,并通过力柔顺控制策略实时调整动作幅度,确保对接过程平稳可控。此次验证涵盖了程控模拟加注、遥操作模拟加注、视觉伺服模拟加注以及力控绘图等环节,形成从自主到远程、从对准到接触的全流程验证闭环,为后续实际星间作业积累了数据和经验。不容忽视的是,该任务由商业团队主导实施,标志着我国轨服务技术从“单一主体推进”向“多元协作”转变。 影响——在轨服务产业化将改变卫星运营模式。若能实现工程化应用,在轨加注与维护可延长卫星寿命,提高资产利用率,并支持轨道调整、任务重构等灵活运营策略。对运营商而言,这意味着从“到期更换”转向“按需维护”,有望降低全生命周期成本,缓解轨位资源压力。 从国际竞争来看,在轨服务已成为各国争夺的新领域。部分国外项目因技术复杂、成本风险高而调整或终止,表明该领域仍面临较高门槛。我国近年来采取工程实践与技术验证并行的策略:一上推进高轨对接补给等技术研究,另一方面通过商业航天低轨快速迭代验证,形成“任务驱动、边飞边改”的创新模式。此次低轨验证的成功,更丰富了我国在轨服务的技术储备和应用场景。 对策——兼顾标准引领与安全底线,构建可持续服务体系。在轨加注、对接与维护涉及接口兼容、姿态协同、推进剂管理等多上挑战,需提升关键设备可靠性,同时推动标准化接口建设。业内人士建议,未来应加强地面仿真、轨数据闭环、远程操作安全机制和应急预案,形成可复用的工程流程。 此外,在轨服务的发展需与太空环境治理同步推进。本次任务中,卫星配备了可展开阻力装置,验证完成后通过增加大气阻力加速离轨,反映了任务闭环与碎片减量的设计理念。随着低轨卫星数量激增,离轨处置、碰撞规避和碎片控制将成为行业硬性要求,推动服务卫星在可靠性、可控性和合规性上改进。 前景——从低轨验证迈向跨轨道应用,商业航天或催生新服务模式。从技术验证到实际应用,关键在于能力迭代和规模化落地。一上,需提升对接精度、推进剂传输安全性、目标识别与导航等关键技术;另一方面,推动服务卫星产品化,形成覆盖低轨、中轨、地球静止轨道的系列化能力。随着技术成熟,在轨服务有望从单项演示发展为可计价、可交付的商业服务,为全球卫星运营商提供更具性价比的维护与延寿方案。市场预测显示,在轨服务需求将持续增长,率先建立稳定工程能力和服务网络的企业将在产业竞争中占据优势。
从低轨验证到未来服务体系构建,技术进步正改变航天产业的价值实现方式;面对更高频次、更大规模的太空活动需求,坚持工程验证与风险控制并重、商业创新与安全治理并行,推动在轨服务从“可行”走向“可用、可持续”,将为我国商业航天开辟更广阔的发展空间,也为全球太空治理提供新的实践参考。