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2016年11月3日，改签5次车票后，一颗民营小卫星从湖南长沙乘坐开往陕西西安的高铁，再倒一班去甘肃兰州的“老特快”，紧接着一路倒到甘肃酒泉，乘车前往火箭发射基地。要是卫星再迟一天到，火箭就不等它了。
这趟送小卫星上火箭的行程对民营卫星企业天仪研究院CTO任维佳来说，再熟悉不过，以至于哪怕是2019年，只要谈起自己研制第一颗小卫星的发射情景，他的脑海里总会闪现这趟旅程。
2015年，70后任维佳离开中科院空间应用工程与技术中心，和有过两次创业经历的杨峰联合创办民营卫星公司天仪研究院，杨峰是CEO，任维佳则是CTO，主要业务之一是研制科学实验卫星，为国内外的科学家、科研院所、企业和个人提供短周期、低成本、一站式的空间科学实验和技术验证服务。
任维佳说，民营小卫星要“走民间市场，干泥腿子的事”，天仪研究院和奔着国家项目立项的国家队在短期内不会有正面竞争，“我们目前在找国家队看不到的地方，干国家队不想干的事，在那里挖掘机会。”
对于资本要求行业快速发展以及技术所需的时间沉淀两者之间的平衡，任维佳认为商业拼的就是快，哪怕用原先有争议的新办法也没关系，宁可承担一定风险也要发射，如此才能提升效率，加快技术迭代。
“商业卫星本质上就是怎么挣钱。”任维佳表示，很多时候市场没起来是因为没有切入市场的真正需求点，民营小卫星下游应用市场的挖掘需要一批人在市场里冲撞，摸石头过河。
这位曾经体制内的研究员毕业于清华大学，参与过神舟四号到八号、天宫一号、天舟一号、空间站等工程任务，担任过国家重大专项主任设计师。任维佳曾一门心思想在毕业后去外企工作，结果没成功。拒绝去他觉得是“山沟沟”的北京唐家岭工作而放弃北京空间飞行器总体设计部的面试。进入中科院没两年，工作单位又搬到了唐家岭，任维佳总用“人扛不过命”来总结自己误打误撞进入航天领域。
他和杨峰创立的天仪研究院目前团队规模60人左右，技术人员占一半，目前共发射12颗小卫星，是国内民营卫星企业中发射数量最多的。2018年天仪研究院营收5000万元，今年预计达1亿元，并计划发射20颗卫星。
民营小卫星“农村包围城市”
当拼多多和趣头条重新定义中国互联网的发展逻辑，走一条“农村包围城市”的流量之路收割生意时，中国的民营小卫星也在分清“城市”和“农村”。
“曾一度以为自己终老中科院，有一天突然接触到资本市场，觉得外面是个很不一样的天地，尝试一次也未尝不可。”2015年，任维佳离开中科院又“进”了中科院。因为房租便宜，他和杨峰在中科院新技术基地里的综合服务楼租下两层作为天仪研究院的第一个办公地点，主要业务之一是研制科学实验卫星，提供微小卫星整体解决方案。
与上吨的大卫星相比，重量在1000千克以下的人造卫星统称为“微小卫星”，它们体积小，重量轻，研制周期短，成本低。而科学实验卫星是在卫星平台上装上实验所需的卫星载荷，搭载上天后开展太空实验。
杨峰说，当一个科学家想做一颗科学实验卫星时，他会发现非常痛苦。他需要去找中国空间技术研究院协调卫星平台，到中科院的相关研究所去做卫星载荷，找中国运载火箭技术研究院协调发射，再到各个部委协调审批。当他把卫星打上去之后，这颗卫星还归别人运营。
做科学实验小卫星生意的想法最初由任维佳提出。卫星制造成本高，造一颗科学实验卫星成本至少是以亿元为单位；制造周期也长，大约5到10年起，对于想做太空实验的科学家来说，只有申请、排队，等待发射机会。
“如果是一个籍籍无名的青年科学家呢？或许10年，甚至一辈子，他可能都很难等到一个机会对太空验证。而现在，我们可以帮助他们实现缺位的需求。”任维佳在中科院时曾参与审核有机会被带上天的科学项目，他看到过大量这样的项目仅仅因为排期问题而被搁置。
事实上，上天的资源非常稀缺，“1000份（科学项目）里面不过几十份入选。”任维佳说，民营小卫星要“走民间市场，干泥腿子的事”，天仪研究院和奔着国家项目立项的国家队在短期内不会有正面竞争。
“反正商业航天永远无法颠覆中国航天，那么商业航天要很好地为中国航天提供补充。所以国家队干什么我就不干什么，国家队不干什么我就干什么。”杨峰说，农村包围城市是无比正确的战略，兵家必争之地就是城市，别人都懒得搭理的就是农村。
2016年11月10日，天仪研究院的第一颗卫星，也是我国首颗商业化科学实验卫星——“潇湘一号”在酒泉卫星发射基地搭载长征十一号运载火箭成功发射。卫星发射入轨，完成重要技术实验，尽管它在上天不到一个月就与地面失去联系。
这颗6U立方星8千克重，大小类似一只鞋盒。立方星是一种采用国际通用标准的低成本微小卫星，以“U”进行划分，1U（Unit）立方星，体积是10厘米*10厘米*10厘米。卫星可以“U”为单位进行扩展，形成2U、3U、6U甚至更大的立方星。
像这样的微小卫星，还有民营卫星企业九天卫星的“少年星一号”、“瓢虫系列”7颗卫星，零重空间的“灵鹊一号A星”，微纳星空的“微纳一号”等。九天微星、天仪研究院、零重空间等民营卫星公司都在走一条不同于国家队高精尖的路，找国家队看不到的地方，干国家队不想干的事，并且同样计划布局低轨民营小卫星的研发制造、组网或运营。
任维佳去年在硅谷开会时遇到了Space X的技术副总，“他说Space X的经验就是 ‘发射发射再发射’。”任维佳认为，商业拼的就是快，哪怕“用一些原来有争议的新办法也没关系”，“我敢失败，宁可承担一定风险发上去，因此效率提升上来了，效率提升加快技术迭代。”
2017年2月15日，在印度一次性“撒”上天的104颗卫星中，就有一颗天仪研究院的卫星——“陈家镛一号”，这颗卫星由天仪研究院、以色列SpacePharma公司等单位联合研制，用于微重力化工实验。
2018年，天仪研究院年产10颗6U立方星。今年1月21日完成第六次太空任务，发射自主研制的“潇湘一号03星”，卫星载荷里还包括一个从淘宝包邮来的42元小相机，卫星将开展基于工业镜头加商业高性能探测器的遥感成像技术验证。
让任维佳颇为骄傲的是他和团队验证了卫星在轨测试的可行性。为了探索更精简高效的流程，任维佳尝试在地面确认卫星硬件及所有不可更改的部分后，将大部分软件调试和优化工作放到太空中进行测试。“事实证明，在轨测试是可行的，只要合理安排地面测试和在轨测试，能够显著提高总体研制效率。”
“快速迭代不代表没有技术积累，每一次发射都是沉淀。”2019年1月上天的卫星是天仪研究院发射的第12颗6U立方星，距离第五次发射任务仅过去一个半月，任维佳和杨峰没有去现场。第五次发射时，发射现场也只有两位员工。办公室里有央视直播，员工忙着工作，没多少人看；正当发射时他们去吃午饭了，回来一抹嘴，一问，“发完了啊？”
如果时间回到2016年，速度很快，却没有如此从容。2016年，天仪研究院的新队伍用了10个多月时间将首发星“潇湘一号”送上天。解决了卫星的有无问题，代价是手忙脚乱，连送星上路也是“连滚带爬”。
▲任维佳为卫星做整星测试
2016年7月，杨峰磨了许久的第一笔2000万元融资到账，图纸上的卫星终于能有动静了。“瘸腿”的团队只有十多人，软件工程师的职位空缺，卫星的姿态控制靠一个学机械的应届毕业生完成。
地上的卫星还需要在模拟的太空环境中试验以发现潜在风险。直到各部件完成组装成形，试验结果始终不理想。面对这颗鞋盒子大小的卫星，任维佳咬咬牙，“拆了重装吧。”
11月10日火箭发射，发射基地11月5日装卫星上火箭。卫星里有锂电池，不能上飞机托运；也没敢进机舱，万一被拦下来，耽误发射，任维佳决定11月3日从长沙坐高铁启程。直到11月2日，这颗小卫星仍状况频出，卫星上的通讯接不通，就算上天也没有功能。
“这就是你要走商业化不得不面对的事情。”没有国家兜底，任维佳能感受到这和在中科院工作的不同，以前神舟飞船任务虽然有时间节点，但为了确保任务成功可以推迟，“但商业公司做小卫星，一旦定了发射，我的星如果赶不上，人家上去了不等我，我的发射费照掏，没有任何退路。”为了留下时间解决卫星的问题，任维佳改签5次火车票，一帮老朋友抽出时间在关键时刻挺了他一把，让卫星具备上天工作的基本功能。
最终在11月3日，卡在发车前20分钟赶到长沙高铁站，任维佳和团队一行人拖着行李箱护送卫星上路，乘坐当天最后一班开往西安的高铁，再倒一班去兰州的“老特快”，紧接着一路倒到甘肃酒泉，还来不及看看酒泉的胡杨林便驱车前往火箭发射基地，11月4日晚到达，要是卫星再迟一天到，火箭加个同等重量的配重块就上天了。
“首发星各种功能都不扎实，到了第二轮工作显著进步，但仍然有疏漏，由于软件的漏洞，卫星上天第五个月我们不小心把一颗卫星上的发射机关掉了，天地通讯链路就中断了，紧接着我们抓紧把另一颗卫星的软件漏洞补上。从那颗星以后再也不担心卫星的生死问题了。”砸下“小1000万”发了颗卫星上天后，任维佳又走了一遍全流程，用2017年一年时间解决卫星的存活问题，完成2颗卫星研制，“无论是技术上还是团队整体实力，都有大幅度进步。”他感慨那些回过头来看的失误其实是不得不踩的坑。
“商业卫星本质上就是怎么挣钱。”任维佳穿着天仪研究院标志性的墨绿色夹克，手臂上有一枚中国国旗，胸前还有关于天仪研究院的两个卡通图案，他说商业航天能活下来的关键首先是商业模式，其次才是技术积累。
▲任维佳在技术开放日作主旨报告
2019年3月30日，天仪研究院举办技术开放日，公开了其基于立方星的低成本遥感卫星研发历程与技术成果，去年上天的遥感小卫星终于在今年3月传下来可用的遥感图片。几张不同色彩和分辨率的照片与谷歌地球的相比，还能看到新疆乌鲁木齐某地修路的变化。任维佳站在办公室外狭窄的过道里，还和来听讲的观众交流了遥感小卫星在农业等领域中的应用。
“商业卫星的方向是大规模降低卫星成本，不管是通信、遥感还是导航卫星，通过大批量卫星提供不同于以往的服务，实现地球村海量数据的采集和地球村的连接。这个方向大家认为是没有错的，但是谁能够商业化可行，走到终点，这是看努力、看造化的过程。”
卫星行业的下游是各种应用公司，他们利用卫星采集和传递来的数据进行分析，提供服务。2017年，任维佳试图探索小卫星的商业化应用。其中一个思路是在内蒙古的骆驼上装传感器，通过卫星收集和发送骆驼的位置信息，地面一个信号覆盖率半径是1500公里，转个圈就覆盖700多万平方公里，方便牧民实时掌控骆驼位置。
“内蒙古有数百万骆驼，每个骆驼给我一毛钱也够了。”任维佳还去和懂行的牧民聊，但牧民告诉他“根本不需要”，骆驼的记路能力极强，走出去几百公里也能准点回来，不需要人操心。“这是典型的技术思维，闷在家里想需求。我们以为的刚需根本就没有需求。”
中国航天科技集团在今年1月发布的《中国航天科技活动蓝皮书（2018）》显示，2018年中国最终完成39次航天发射，发射次数排名世界第一；中国的通信、导航、遥感等各类在轨应用卫星超过200颗。但空气动力学家、航天技术专家黄志澄曾表示，“我们当前航天的发射在数量上超过了美国，但是在卫星的应用、在航天和人类个人的联系方面仍然不足，像现在卫星的移动通信在国内的市场很小，在军事应用方面我们还缺了很多。”
“不能简单说卫星的下游市场没起来，至少现在不能等在这里。需要有一批人在市场里冲撞，去摸石头过河，最后一定有几家能摸出来。”任维佳认为，市场和技术是相互迭代、交互发展的。很多时候市场没起来是因为技术提供的方向不对，没有切入市场的真正需求点。
从技术发展规律的角度讲，例如手机和电脑，体积越来越小却有了越来越强大的能力，提供能力的成本在大幅降低。“当一个服务的成本成几个数量级降下来时，它会激发全新的应用，这些应用是以前完全想象不到的。”
任维佳表示，除了提供卫星在轨科学实验服务，他们还在试水遥感和通信卫星，为未来的卫星星座找方向，“将来的卫星服务是纯粹的遥感服务，还是遥感和通信结合？到底什么样的星座是用户需求的？大家都不知道。只有在不断和客户摸爬滚打中你才能搞清楚。”