复旦大学陈宏宇：24年造「星」路，做微小卫星就像「打游戏升级」丨星际赛

星辰大海，万里征途。

航天工程是一个系统工程，相比任何一个产业都有着最高的复杂程度，每个人要精确而细致地完成岗位工作，才能确保任务万无一失。对重大航天任务背后担纲重任的总师、总指挥来说，他们的一线经验弥足珍贵。

“星际赛”第二季，36氪邀请中国科学院二级研究员、复旦大学光电研究院教授、卫星专家陈宏宇博士，聊聊他关于当下卫星技术和应用的看法。

过去24年间，他曾担任力星一号、光谱微纳卫星总师，力星二号、CASEarth、和德卫星总指挥，以及导航增强、达芬奇卫星总师兼总指挥，主持北斗二代导航IGSO/MEO试验卫星研制，参与神舟七号、天宫二号伴星的研制。

从载人航天和空间站任务所需的伴星，到遥感应用层面的大小卫星，陈宏宇都有所涉猎。每研制一颗卫星，就像是在走过的路上竖起一块块里程碑。

今年6月，这位老航天人也迎来了新的身份——复旦大学光电研究院教授，工作依然围绕着卫星制造展开，少了些压力重大的任务，多了些创新实验研究、博导教学工作。

“我特别希望航天知识能推广到大众中去，大家对卫星有了概念，就不会感觉卫星用起来那么遥远。”成为高校教授，让陈宏宇“让卫星更普及、做便宜又好用的卫星”的初心，有了具象的执行路径。与此同时，他还担任浦东科普志愿者协会理事长一职，经常参与普及讲解航天知识的讲座。正因这个“初心”，他经历了职业生涯的两次转变。

本次对话，陈宏宇将从自己的经验出发，分享航天系统体制内任务的行进过程，民营商业航天的技术创新路径以及微小卫星的市场机会。

陈宏宇

北斗副总师5年，

转做小卫星就像“打游戏升级”

陈宏宇的第一次职业转变，是从大卫星转向小卫星。

1999年，陈宏宇一毕业就加入了中国科学院上海技术物理研究所，专注卫星制造。2015年3月，做完北斗三号第一颗卫星，陈宏宇就向领导辞去大卫星的所有职务和任务。那时北斗卫星系统建设正处在关键时期，对于像陈宏宇这样的优秀人才来说，未来是一片坦途。但他没有过多犹豫就做出了选择，并且是别人不太理解的主动“求变”。“正因为大卫星非常重要、经费非常多，由此带来的问题就是风险责任非常大，创新就会减少。尤其是第一个星定型以后，后面基本就是复制。”

在航天系统内有个传统的规范要求，那就是新技术的使用不能超过30%。在“严慎细实”的工作作风下，这个要求能在最大程度上确保任务安全，但也限制了创新技术的应用。“做微小卫星，虽然没有大卫星那么出名，但是技术迭代非常快。也因为它成本非常低，所以风险后果不那么严重，我们就有充分的机会用新技术做创新。”

彼时刚好是2015年，国家第一次放开商业航天政策限制的“中国商业航天元年”。陈宏宇看到商业航天未来发展的契机，和微小卫星将来商业化的机会，决心投身微小卫星。

就这样，担任5年北斗卫星的副总师后，在院所领导的支持下，陈宏宇担任了上海微纳卫星研究所的首任所长。

“微纳卫星研究所的定位有两点，第一点是做业内前沿的、创新的事情——我们希望做成创新院里面的特战队和特种兵；第二点，是瞄准产业化，希望将来有一天可以把卫星做成产业化。”

怀着远大的目标，2015年-2023年，陈宏宇带领一个七八十人的团队，尝试做各种各样的微小卫星，跨越了吨级大卫星到几公斤级小卫星，高轨打到36000公里、低轨打到100多公里，有观测人类活动的SDGs地球大数据卫星，也有能够在空间对卫星开展维修的达芬奇手术机器人卫星……陈宏宇和团队“几乎是做遍了各种型号”。

比如2022年8月发射升空的达芬奇手术机器人卫星，就是一个卫星+创新应用的典型案例。它是中国第一款基于人工智能技术的一个手术机器人，在轨已经使用了半年的时间，非常成功圆满地完成了所有的实验。甚至搭载了高性能的英伟达TX2、AGX“最强AI芯片”赋予卫星自主能力，使得卫星可以做到自主接近抓捕和维修卫星。陈宏宇认为，卫星的可能性还有很多很多。

民企技术不逊于体制内

从体制内历练多年的“老特种兵”，到技术研究者，在陈宏宇几个身份转变的过程中，“创新”是一以贯之的核心词汇。他决心做的事情，越来越聚焦、纯粹。

几十种型号，总师，总指挥……不论是大卫星还是小卫星，各种型号陈宏宇都有了足够的经验。“再做下去容易‘审美疲劳’。”陈宏宇打趣道。“疫情三年，让我觉得时间很宝贵，更要抓紧时间，用有限的生命去做有意思的、有意义的事情。”

因此，第二次职业生涯转变顺其自然地发生了。2023年上半年，陈宏宇从航天系统内离开，来到复旦大学，投身卫星智能光电领域的技术研究。同时，他也考虑在不远的未来将身份多加一重，变身商业航天创业者的一员。

之所以选择这个科研方向，有一个重要的原因：整个卫星系统中最贵的部分，是能源分系统。据公开报道，传统太阳能帆板的价格将近100万元每平米，我国空间站“天和”核心舱所使用的太阳能光伏帆板每8平方厘米的成本是1000元人民币，“天和”核心舱134平方米的太阳翼，成本最少是1.675亿。如果有更低成本的新产品出现，卫星成本又能大大下降，卫星离“便宜又好用”就又近了一步。

在复旦大学光电研究院的国家重点实验室，专家院士研究课题的同时，还与民营公司合作研发低成本电池，这十分吸引陈宏宇。“唯有源头活水来，在这样的环境下，有一些不止来自体制内、反而是外界的技术‘活水’可以借鉴，有时候我们把汽车、飞机上的技术创新点改造之后，甚至可以用在航天上。”

在大部分人潜意识中，最先进的航天技术都是从航天系统内走出来的，陈宏宇认为不然。“不完全是这样。航天系统它是一个先进的工程，而不是先进的技术，它复杂、可靠性强，连续工作10年都不坏，这是老一辈航天人多年的积累，非常难得。但技术上我反而觉得‘高手在民间’，很多最新的技术现在应用在工业里边，所以我一直在关注，也在学习。”

内卷同行，不如打开市场

眼看国家政策逐步放开，“拥抱商业航天”，让更多的人享受卫星提供的服务已经是未来趋势。通信、高精度导航、地理信息遥感，都有很大的潜在机会。

潜在市场很大，那么当下市场如何？在陈宏宇看来，“便宜、好用”是硬币的两个面，如果降低成本只为了跟同行竞争，说明市场还不够成熟。

“现在航天是挺‘卷’的领域。有时候为了拿到项目，大家伙纷纷用打折的方法——把卫星成本做低，这不是我的本意。我觉得对一个产品来说，它要有更大的市场，做得更好、更有用，还得必须让更多的人能够用起来。”

比如导航，车道级和厘米级使用体验天差地别，直接决定了自动驾驶是否可用；比如遥感，用在大气监测、碳排放监测，就又是与碳中和的结合。“未来卫星甚至可以做到甲醛污染监测，为我们看房、买房子提供建议。”陈宏宇补充道。

商业航天，正是这样一个推动空天地海数据一体化、航天应用高效落地的载体。运用资本的杠杆力量，更多的愿景都有实现的可能。“乔布斯当年想做iPad的时候，可能只是技术人员的一些想法，但在有了资本的推动之后，很快就做成了，还带动了行业翻天覆地的变化。”陈宏宇认为资本的价值正在于此。

“我感觉我是拥抱商业的。商业航天的效率非常高，是因为它的目标非常的直接、明确，就是盈利。为了盈利，团队提升效率，无形中降低了各方面的成本。为了降低成本获取更多的利润、更好的市场，民营企业会用大胆地采用一些新的技术，不像在体制内做国家任务的时候，还是有一些谨慎的考量。”

技术瓶颈决定应用，科学家也看科幻片

跳脱出5-10年的局限，思维发散到未来世界，我们会发现，航天广袤星空还大有所为。深空探测引力波、暗物质，卫星能做的还有很多。还能怎么用，由人的想象力决定。

陈宏宇曾经主导的达芬奇机器人卫星项目，在当时看来，无疑是在挑战航天尖端技术。而项目的开始，只是一次医疗界与航天的学科碰撞，“如果手术能在天上做就好了”，没想到真的实现了。

“其实我也经常看一些科幻片。我是想着，人的视野目光不能被现实当下束缚住，应该超越现实，然后向未来更远的地方去看。它不光是艺术的渲染和加工，有时候科幻片反映了人心底的一种梦想和诉求，能给我们很多启发。正所谓梦想照进现实，现在看着科幻没有实现，但将来没准某一天就实现了。”他笑谈。

在他看来，卫星还有很多能做而未做的事，这不光是应用层面悬而未决的问题，也是航天技术从源头上遇到了桎梏。是当前航天技术的瓶颈，限制了应用落地和产业的发展。

比如卫星遥感0.5m空间分辨率还不及无人机；“麦管”看地球，重访时间太长；辐射分辨率、光谱分辨率不够；导航定位精度严重不足；智能化水平、空间操作能力不足……这些肉眼可见的技术不足，都还有待从业者发力提升。

在公开演讲中，陈宏宇提到过一句话：“面向未来，发展技术，改革创新，建设高性能商业星座，用高价值数据和服务获得可持续市场。”这是他给自己定义的使命，也是他对卫星应用未来的期许。

本文图片来自：采访供图、Unsplash

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