巴黎初创公司 ARCSPACE 刚刚宣布,它已筹集超过 200 万欧元,用于验证用于轨道运行的电子束焊接和切割技术。它的目标是开发那些从未被设计用于维护的卫星。这种技术实力的背后是一个仍处于萌芽状态的市场,即轨道服务市场。
在实现发射器可重复使用后,航天工业现在正在解决其经济模式中的另一个异常现象,即价值数亿欧元的卫星一旦进入轨道,基本上就无法修复。
无论是故障、燃料耗尽还是损坏,尽管资产的大部分功能仍然正常运行,但无数的事件足以使资产报废。这个问题呈现出另一个层面,因为电信、导航、金融交易、物流和国防都依赖于这些轨道基础设施。
ARCSPACE 首席执行官兼联合创始人纪尧姆·莫哈拉 (Guillaume Mohara) 总结道:“航天工业传统上以一次性模式运营。当设备发生故障或卫星燃料耗尽时,价值数亿欧元的基础设施就会损失。”
ARCSPACE 于 2022 年在巴黎成立,刚刚通过 DEPO Ventures One 基金、SCE Freiraum Ventures、IRDI Capital Investissement 和法国商业天使网络领投的一轮融资筹集了超过 200 万欧元。
将工业流程转变为空间工具
因此,ARCSPACE 正在开发使用高能电子束在真空中切割、连接和焊接材料的紧凑型设备。电子束焊接并不新鲜。面临的挑战是使其小型化,使其具有自主性,并使其能够适应空间的限制:发射时的振动、高真空、极端温度、无需直接人为干预的操作。
制造了一颗无法使用的卫星
如果未来的一些卫星从一开始就被设计为在轨道上加油、检查或修改。已经投入使用的资产,更广泛地说,所有从未配备过用于容纳维护车辆的接口的资产,都会带来问题。
ARCSPACE 特别想对这支毫无准备的舰队进行干预。其技术必须能够在卫星上物理地创建或修改接口,而不是要求从制造过程中进行集成。
DEPO Ventures 合伙人 Petr Šíma 表示:“ARCSPACE 提供了一种颠覆性的解决方案,能够修复从未被设计为维护的卫星。”对于 DEPO Ventures 来说,这种能力可以降低与轨道基础设施相关的风险并增强其弹性。
因此,它的第一个市场将不再是汽车意义上的“维修”市场,而是可服务性市场:使以前无法干预的资产成为可能。
经济有待建设的市场
定期轨道服务的潜力高达数百亿欧元。欧洲空间政策研究所列出了到 2030 年全球 OSAM 市场规模从 5.1 到近 70 亿美元不等的预测,最重要的是强调了其商业成熟度的缺乏。
尽管如此,一些手术已经开始验证延长寿命的经济原理。例如,ESPI 估计,诺斯罗普·格鲁曼公司的首次商业 MEV 任务使 Intelsat 能够以低得多的服务成本保留数亿美元的价值。但 MEV-1 和 MEV-2 长期以来一直是例外,而不是大众市场的起点。
随着 2026 年 7 月,SpaceLogistics 的任务机器人飞行器配备了与 DARPA 开发的 RSGS 机器人系统,这一动态正在加速发展,该飞行器对地球静止卫星进行复杂的干预,并安装能够延长其寿命的模块。
与干预的全部成本相比,ARCSPACE 市场更多地取决于恢复寿命的价值,而不是卫星总数。对于低价值资产来说,派遣维修车辆意义不大。对于一颗价值数亿欧元且仍能产生数年收入的地球静止卫星来说,计算本质上发生了变化。
ARCSPACE 表示,迄今为止,它已经吸引了十几家商业公司的兴趣,并正在与 CNES、ESA 和欧洲国防基金合作。
ARCSPACE 并不是唯一一家想要在太空进行焊接的公司
2024年5月,美国ThinkOrbital和英国TWI在太空进行自主电子束焊接。该实验在猎鹰 9 号上发射,产生了样本,然后带回地球并由欧空局特别进行分析。 TWI 将其描述为有史以来首次在太空进行的自主焊接。
ARCSPACE 则计划在 2027 年进行“超过 100 秒的全自动焊接”操作
此外,像 ASTROSCALE 这样的公司正在开发轨道服务出现所必需的交会、接近、检查、捕获和寿命延长能力;该公司本身将交会、邻近操作和对接视为任何维护操作的先决条件。
不一定是 ARCSPACE 竞争对手的公司:如果他们选择将其效应器集成到自己的平台中,他们可以成为其合作伙伴,甚至是其客户。
在焊接和修复之间,整个链条仍有待构建
能够在真空中焊接的工具不足以修复卫星;您必须首先到达该资产,在不发生碰撞的情况下移动到附近,识别它,稳定它,可能捕获它,诊断故障,然后进行干预。
除了这些实际困难之外,还包括车辆、发射、地面操作、授权、责任和保险的成本。
如果一项旨在拯救一颗价值 2 亿欧元的卫星的行动却导致其永久损失,会发生什么?谁来保证干预?风险谁承担?在什么条件下保险公司会接受第三方接触其承保的资产?
挑战之一是开发一种解决方案,该解决方案必须是足够可靠且经济的服务链的一部分,以便运营商更愿意进行干预而不是卫星更换。
这种依赖性既是ARCSPACE的弱点,也是机遇;如果初创公司不控制所有这些基础设施,它可能会成为多个运营商的共同供应商。
从长远来看,还会出现另一个问题。采用标准化接口设计的新卫星越多,在未来平台上人为创建接入点的必要性就越小。因此,ARCSPACE的部分初始优势可以集中在现有机队和未准备好的资产上,而其切割、组装和焊接能力将为结构改造和在轨制造保留更大的潜力。
200万欧元跨越盗窃之墙
宣布的资金将使 ARCSPACE 能够从技术开发转向太空资格认证。这些资金将专门用于招募、飞行硬件资格认证以及计划于 2027 年进行的首次演示任务的准备工作,目标是从 2028 年开始商业化。
就深空技术的规模而言,200万欧元的融资规模仍然不大:它不仅仅为整个轨道服务的工业化提供资金,而且最重要的是必须能够实现改变风险性质的里程碑,即从地面测试的技术转向太空演示的设备。
ARCSPACE 表示,它已经在高真空和机械振动测试中验证了其系统。下一步将于 2027 年进行演示。如果成功,该公司将能够通过一项技术实现其商业化 经太空验证的。
从维修到轨道工厂
最后,修复只是路线图的第一阶段。从 2028 年开始,ARCSPACE 的目标是用于延长寿命、脱轨和双重用途任务的效应器。然后必须使用相同的技术在轨道或月球上组装大型结构,然后直接在太空中进行制造操作。
规模上的变化是相当大的:理论上,能够在发射后组装结构的技术将使设计不再受火箭整流罩体积限制的基础设施成为可能。
欧空局现在明确将加油、维修、组装、制造和回收纳入其更加循环的太空经济愿景中。 2026 年 6 月,该机构和欧盟委员会加强了围绕太空运营和服务以及计划于 2030 年执行的欧洲试点任务方面的合作。DEPO Ventures 空间技术风险合伙人 Justyna Redelkiewicz 强调说:“欧盟委员会已将在轨运营和服务确定为未来欧洲太空经济的基础之一。”他认为 ARCSPACE 可能是为这一未来基础设施提供动力的基石之一。
这个维度也是战略性的:商业运营商和国防参与者都对允许卫星进行扩展、修改或重新投入使用的技术感兴趣。在一个已成为关键基础设施和争议领域的空间中,可维护性也成为弹性问题。
在学会了如何回收火箭后,航天工业现在正在寻求不再丢弃进入轨道的物品。如果技术进步,仍然需要建设经济。