2022年十大太空技术趋势与创新报告

注：原文作者 startus-insights

译：靖安科技

Top 10 SpaceTech Trends & Innovations in 2022

近日， StartUs Insights 通过对 2162 家 Space Tech 领域的初创或规模化企业进行深入行业研究，发表了「2022 年十大太空技术趋势与创新报告」。报告详细概述了十大太空技术趋势和 20 家创新力代表的初创企业。

一、报告整体概述

太空产业正在利用各类新兴技术（包括 5G、先进卫星系统、3D 打印、大数据和量子计算等）来升级和扩展太空运营。许多服务，例如天气预报、遥感、全球定位系统 、卫星电视和远程通信，都依赖于太空基础设施。此外，新的 SpaceTech 趋势，如智能推进、太空机器人和太空交通管理，也在太空产业中变得越越受欢迎。随着该行业私人投资的不断增加，初创公司开发了各种技术，以简化地球与太空之间的移动、操作和通信。

二、2022 SpaceTech 十大创新趋势

通过对 2162 家全球初创公司和成规模企业的深度分析， StartUs Insights 评选出 2022 年十大太空技术趋势。分别为：

• 小卫星（Small Satellites ）

• 先进太空制造（Advanced Space Manufacturing ）

• 先进卫星通信（Advanced Communications ）

• 太空交通管理（Space Traffic Management ）

• 智能推进（Smart Propulsion ）

• 太空活动管理（Space Activity Management ）

• 太空任务（Space Missions ）

• 太空采矿（Space Mining ）

• LEO 卫星（Low-Earth Orbit Satellites ）

• 太空数据（Space Data ）

三、十大 SpaceTech 技术趋势影响占比

下图为十大 SpaceTech 技术对于行业趋势的影响程度。初创企业和规模化企业均在提供各类小卫星，如 CubeSats 和 NanoSats，以降低发射成本。另外一些企业同时还在开发可重复使用的运载火箭，以进一步降低将火箭发射到太空的成本。快速和安全的先进卫星通信结合了天线、发射器和接收器等硬件的进步。随着太空交通的飞速发展，一些初创公司正在为太空旅行和交通管理以及轨道碎片清除提供可行的解决方案。最后，低地轨道 (LEO) 卫星以及大数据分析技术在未来太空探索任务中发挥着至关重要的作用。

四、全球 SpaceTech 初创公司热力图

下图为本研究分析的 2162 家代表企业的全球分布图。通过StartUs Insights Discovery Platform 创建的热力图显示，大部分企业位于美国东海岸，同时我们还观察到欧洲和印度的活动有所增加。

五、20 家新兴 SpaceTech 初创企业

从这 2162 家代表企业中，我们根据成立时间、地点、融资等多个维度评选出了 20 家最具代表性的公司以及他们开发的解决方案。

小卫星技术 - Small Satellites

近年来，小型卫星越来越普遍，使其成为 2022 年 SpaceTech 趋势中的首要趋势。小型化卫星采用更便宜的设计，工业技术的进步使得其能够大规模量产。初创公司通过小型卫星，能够执行传统大型卫星通常难以完成的任务。此外，小型卫星非常适合用于专有无线通信网络以及使用 GPS 进行科学观察、数据收集和监测地球。

Space Inventor - 小型卫星模块化

丹麦初创公司 Space Inventor 打算放弃传统堆叠电路板在皮卫星（ Pico-Satellite ）架构中的应用，转而重新使用模块。这家初创公司将具有热稳定性、屏蔽和机械坚固性的子系统模块化，以建造像 CubeSats 这样的小型卫星，为建造和组装卫星的工程师节省了大量时间。

EnduroSat - 开发用于安全通信的 NanoSat

保加利亚初创公司 EnduroSat 为企业、勘探公司和科学团队提供纳米卫星以及太空服务。EnduroSat 的 NanoSat 可实现对多达 10 个有效载荷的稳定数据处理。EnduroSat 的卫星采用嵌入式架构，大大提高了效率，同时，采用高速 X 波段 和 K 波段频率来实现卫星测控和安全通信。

先进太空制造 - Advanced Space Manufacturing

先进太空制造旨在利用用创新技术来改进太空相关产品和服务。随着先进机器人技术、3D 打印和基于光的制造技术的出现，太空的创新也在不断进步。由于制造工艺的进步，大型太空结构、可重复使用的运载火箭、航天飞机和卫星传感器已成为现实。自动化对于太空工业的长期太空探索任务也至关重要，因此不少初创公司提供了为该行业量身定制的此类解决方案。

Momentus - 为公共交通制造可重复使用的火箭

总部位于美国的初创公司 Momentus 通过其可重复使用的火箭使太空运输变得负担得起。在最后一次降落后，可重复使用的飞行器脱离轨道到另一个轨道。这种可重复使用的飞行器配备了机械臂，能够进行近距离机动、对接和加油，非常适合各种在轨服务。

Equatorial Space Systems - 开发商业亚轨道火箭

新加坡初创公司 Equatorial Space Systems 开发了一种商业亚轨道火箭，能够在卡门线（太空和大气之间的边界）上方运送小型载荷。这家初创公司的解决方案 Dorado 专为考虑成本效益的任务而设计，有两种变体，一种能够达到 105 公里远地点的单级飞行器和一种旨在提供超过 250 公里目标高度的两级飞行器。这两种火箭分别提供 3 分钟和 6 分钟的失重状态。

先进卫星通信 - Advanced Communications

最简单基本的太空通信依赖于发射器和接收器。发射器将消息编码成电磁波，这些波通过太空流向接收器。然而，太空通信的最新发展超越了发射器和接收器，通过大容量的天线、地面站和 LEO 卫星提供先进的卫星通信网络。

Thorium Space Technology - 开发超平面无干扰天线

波兰初创公司 Thorium Space Technology 开发了一种超扁平、可扩展的有源矩阵天线。天线使用相对不受地球或太空干扰的频段，因此，与现有系统相比，它大大提高了吞吐量和系统容量。此外，还使用了高射频，并融合了电子控制和波束建模的功能。

Arctic Space Technologies - 为地面站分散计算能力

瑞典初创公司 Arctic Space Technologies 为软件驱动的地面站带来了计算能力。Arctic 没有将卫星数据直接中继到云端，这种方式容易遇到数据瓶颈，而是将处理能力分散在地面站的旁路。这实现了真正的实时处理，同时也降低了网络带宽和存储需求。

太空交通管理 - Space Traffic Management

在所有人造 LEO 卫星中，绝大多数现在都成为了太空垃圾。这包括火箭推进器、废弃的卫星，以及一些碰撞和爆炸产生的微小碎片。所有这些碎片都威胁着太空探索和太空旅行的未来。为了解决这种情况，初创公司为碎片检索和空间交通管理开发了可行的解决方案。

ClearSpace - 清理太空废弃卫星

ClearSpace 是瑞士 EPFL 航天中心的衍生公司，该中心开发的技术可将无响应或废弃的卫星从太空中移除。这家初创公司的小型卫星解决方案可实现反复发现、捕获和清除人造太空碎片。ClearSpace 计划在 2025 年从太空中清除第一批碎片。

OrbitGuardians - 开发低成本的主动碎片清除技术

总部位于美国的初创公司 OrbitGuardians 是一家提供主动碎片清除服务的商业提供商。 OrbitGuardians 旨在通过主动清除小于 20 厘米的危险太空碎片来保护太空工作者、游客和运行中的卫星的安全。通过利用计算机视觉、人工智能和物联网，这家初创公司通过获取所有可用的碎片参数（如位置、大小和碎片块的数量）来实现低成本的碎片清除服务。

智能推进 - Smart Propulsion

太空推进系统是卫星星座的重要子系统。考虑到太空任务带来的成本和环境影响，商业公司正寻求确保这些任务可持续性的方法。因此，各类商业太空公司开发了多种解决方案，从电动、绿色、水基推进到碘基推进系统，旨在让下一代清洁火箭能够进入太空。

ThrustMe - 开发电动推进系统

法国初创公司 ThrustMe 提供了一种使用碘作为推进剂的电动太空推进系统。这家初创公司的解决方案是大型卫星的低成本推进替代方案。ThrustMe 的技术在较新的卫星以及旨在解决与卫星星座兴起相关的新兴挑战的产品中都有应用。

Dawn Aerospace - 开发无毒推进系统

Dawn Aerospace 总部位于新西兰和荷兰，为各种尺寸的卫星制造当天可重复使用的运载火箭以及高性能、无毒的推进系统。这家初创公司的 SmallSat Propulsion Thruster 用一氧化二氮和丙烯代替了有毒的肼。对于 CubeSats 而言，与使用相同推进剂的电动推进系统相比，其显著提高了性能。

太空活动管理 - Space Activity Management

活动管理是一种新兴的 SpaceTech 技术趋势，涉及太空空间的运动和活动的管理。太空活动包括旅游、工业任务、卫星服务、食品生产、废物处理和空间站改进等。这种趋势为科学界创造了更多空间，例如，通过研究生物在太空中的行为方式。

Leviathan Space Industries - 建立空间站网络

美国初创公司 Leviathan Space Industries 正在开发空间站网络。该网络由 14 个空间站组成，利用人工重力推进太空旅行、贸易和旅游。此外，这家初创公司还利用赤道线上的太空港来最大限度地节省运载火箭燃料并最大限度地提高有效载荷。其基础设施为安全和民主的太空探索提供了可持续的生态。

Obruta Space - 推进在轨卫星服务

加拿大初创公司 Obruta Space Solutions 开发了一种设备，使新卫星能够在轨道上服务。这家初创公司的解决方案 Puck 通过加油服务，升级并延长了卫星的使用寿命。该设备还允许卫星延长其寿命，同时帮助它们最终移除，并使人类能够可持续地使用地球轨道环境。

太空任务 - Space Mission

太空探索解决了关于我们的宇宙和太阳系历史的基本问题。通过解决与太空探索相关的挑战，人类在推进采矿、材料科学和生命科学研究方面找到了机会。太空任务还扩大了科学和技术进步，同时激励了全世界的下一代学生、教师和研究人员。

Lunar Station Corporation - 可视化月球环境

美国初创公司 Lunar Station Corporation 开发了一个技术平台，将月球相关的感知数据集转换为月球环境条件的 3D 可视化。这家初创公司的解决方案提供快速和特定任务的情报，以改进任务规划。其产品 MoonHacker 和 Moon Navigational Services 为客户提供尖端的月球环境情报。

Helios - 为月球和火星任务提供就地资源利用 ( ISRU ) 技术

以色列初创公司 Helios 提供就地资源利用 ( ISRU ) 技术，以实现建立永久的月球和火星基地的愿景。这家初创公司的熔融风化层电解反应器可分离火星和月球表面的丰富氧化物。随后，该公司的反应器会转化为氧气和各种金属，如铁、铝、钛。Helios 还致力于存储技术，以实现生产的氧气的最佳利用。

太空采矿 - Space Mining

天体的开采正在从科幻小说（ Sci-Fi ）转向现实。私人公司通过太空相机和卫星的进步有助于精确定位小行星，从而进行小行星采矿。一旦定位，可使用这些天体用于提取铂、金、铁甚至水等各类资源。太空采矿的经济动机是显而易见的，分析人士预测它可能会转化为价值数十亿美元的产业。

Asteroid Mining Corporation - 开发用于小行星采矿的卫星

总部位于英国的初创公司 Asteroid Mining Corporation 开发了一颗卫星，用于勘探近地小行星 ( NEA ) 以作为采矿小行星候选者。这家初创公司提供了一系列用于勘探、探索和提取的不同任务种类的航天器，每艘航天器都执行特定的任务。其专有数据集由其小行星探测卫星一号（ APS1 ）任务生成，可指导探测卫星找到特定的采矿小行星。

HEO Robotics - 利用天基相机进行小行星采矿

澳大利亚初创公司 High Earth Orbit Robotics 将智能控制与天基相机相结合，以获取卫星、太空碎片和资源丰富的小行星的高质量图像。然后，利用该类图像用于定位和观察小行星以进行采矿。这家初创公司建造了在高地球轨道 ( HEO ) 上运行以观察天体为主的小型卫星。

LEO 卫星 - Low-Earth Orbit Satellites

低地轨道相对靠近地球表面，通常高度不到 1000 公里，甚至低至地球上空 160 公里。此外， LEO 卫星并不总是遵循围绕地球的特定路径。这意味着 LEO 中有更多的卫星路线。这使其成为太空公司的可行目标。为此，不少初创公司开发了相关的解决方案和技术来应对与 LEO 相关的挑战，包括通信系统和数据管理。

SpaceAble - 支持分散式 LEO 卫星检查

法国初创公司 SpaceAble 为 LEO 卫星提供按需现场资产检查解决方案。它使用分散的方法来收集外层太空相关数据，为太空社区提供操作安全相关的关键数据。SpaceAble目前正在创建一个没有冗余和其他故障的安全环境。

WARPSPACE - 为 LEO 卫星开发光通信服务

日本初创公司 WARPSPACE 从 2023 年开始通过其中地球轨道 ( MEO ) 中的光数据中继网络为卫星运营商提供 LEO 光通信服务。该网络将使用光链路开发与 LEO 卫星的通信。用户只需配备小型光收发器。此外，通过使用他们的服务， LEO 任务将能够实现 1 Gbps 的连接。

空间数据 - Space Data

LEO 卫星和多卫星星座越来越多地用于通信、地球监测和其他成像应用。由于来自这些卫星的大量数据，需要处理、分析和管理这些信息。一些初创公司利用人工智能、区块链和大数据等技术，结合 SpaceTech 数据，为太空行业提供安全的数据解决方案。

Kleos - 提供定制空间数据

位于卢森堡的初创公司 Kleos 通过应用程序编程接口 ( API ) 交付其数据产品，以满足客户的需求。Guardian RF Data 提供来自初创公司卫星的未处理数据，适用于自身具有地理空间情报分析或信号情报分析能力的公司。Guardian Locate Data 提供地理定位的射频活动数据。最后，Guardian UDT 是一个用户可自定义的数据集，允许用户选择特定的感兴趣区域，例如地面站和安全级别。

LeoLabs - 提供卫星跟踪和太空情报

总部位于美国的初创公司 LeoLabs 使用其轨道产品和相控阵雷达为卫星的精确跟踪和监测提供数据服务。这家初创公司还通过星历表为 LEO 的新有效载荷快速定位和识别提供数据。其数据服务通过实时跟踪卫星和太空碎片来提供太空情报和感知。

注：本文原文为 StartUs Insights 报告 Top 10 SpaceTech Trends & Innovations in 2022 ，靖安科技仅作翻译，不代表靖安科技观点。

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