2025商业航天10大新赛道——太空拖车（轨道转移飞行器 OTV）
火箭负责把卫星送上天，但谁来负责把卫星精准送“到位”？随着卫星星座组网加速、多任务异轨部署成为常态，卫星入轨的“最后一公里”配送已成为商业航天亟待解决的核心痛点。今天我们来了解：2025商业航天10大新赛道——太空拖车（Orbital Transfer Vehicle，简称OTV）。 2025年11月29日，SpaceX猎鹰9号执行了“Transporter-15”拼车发射，140颗卫星被一次性送入SSO轨道。表面看，这是一次再普通不过的拼车任务，但其中有三台太空拖车“混入队伍”，在猎鹰九号完成任务后开始各自的多次机动，将所搭载的卫星按需送往不同轨道。这也意味着，太空拖车正从试验性应用迈入常态化商业部署。
随着发射成本不断下探，拼车发射已经成为全球商业航天的标配。无论是猎鹰9号一次带上上百颗卫星，还是力箭一号、谷神星一号、长征系列运载火箭的一箭多星任务，本质上都是为了提升入轨效率，降低卫星发射费用。但拼车发射的短板也很明显——所有卫星都被统一释放在同一条轨道上。可是，每颗卫星的任务需求却完全不同。如果卫星只能在统一轨道释放，就无法直接抵达预期位置，只能依靠自身的推进系统来完成变轨，把缺的那一段自己补回来。这样一来，卫星要携带更多的推进剂、预留更多的结构空间、配置更复杂的姿控和推进单元。这不仅直接影响卫星寿命，还拉高卫星单机成本、带来更多风险。可以说，火箭完成了“上天”这一步，但卫星精准入轨的“最后一公里”仍是行业痛点。太空拖车解决的就是这个问题。本质上，它是一种轨道转移飞行器，可以理解为太空中的“摆渡车”。火箭把“拖车+卫星”的组合体送入初始轨道后，太空拖车启动自身的推进系统，在太空中巡航数周甚至数月，将搭载的卫星逐一送到指定位置。对于未来的大规模星座部署来说，太空拖车的价值不在于单次飞行，而是能否长期承担跨轨道运输、星座补网、异轨投放等高频需求。当卫星数量按千、万颗规模规划时，火箭负责把卫星送上天，太空拖车负责“送达”，两者自然形成了清晰的分工。太空拖车、火箭上面级、在轨服务、三者到底有什么区别？太空拖车、火箭上面级、在轨服务航天器经常被混为一谈，但它们的定位和使命其实完全不同。太空拖车是一类独立航天器，长期在轨运行，能够执行多次点火和轨道调整，为多颗卫星提供“最后一公里”轨道分发服务。它可以在轨运行数周甚至数月，支持多批次、多客户的轨道转移任务，是一种面向轨道物流的基础设施型能力。火箭上面级属于发射系统的一部分，寿命短、任务窗口有限，其主要任务是将卫星从发射轨道送入目标轨道。上面级通常与运载火箭紧密耦合，工作时间从几小时到几天不等，一旦完成机动便废弃。在拼车发射环境下，上面级受制于体积、成本及灵活性，难以承担复杂、多批次的轨道配送任务。在轨服务航天器则更像“轨道维修工”，装备机械臂、视觉导航和对接系统，可执行在轨延寿、在轨维修、碎片清理等高复杂任务。它们任务周期长、技术门槛高，服务对象是已在轨运行的成熟卫星，而非新发射卫星的初始分发。目前，太空拖车市场还处于起步阶段。根据ResearchAndMarkets.com的预测，2024年市场规模约13.1亿美元，2025年增长至15.3亿美元，复合年增长率达到17.1%。到2029年，该市场规模预计达到28.4亿美元，保持超过16%的年增长水平。驱动这一增长的因素包括：全球拼车发射增多、巨型通信星座部署需求提升、深空领域对交通和物流能力的需求不断上升，以及月球与地球之间建立物流链条的趋势逐渐加强。从区域来看，北美仍是当前太空拖车最大的市场，而亚太地区预计将成为未来几年增长最快的区域。美国：商业化进展最快，多家商业公司已经把太空拖车送上太空，从SpaceX的发射纪录就能明显看出这一趋势。与此同时，NASA在2025年向包括Blue Origin、ULA、Rocket Lab在内的六家公司拨款，支持轨道转移飞行器的前期研发，涵盖从近地轨道运输到深空任务预部署等多个方向。欧洲：ESA推动“标准化轨道物流体系”，核心目标是构建可持续的轨道经济。在ESA主导的多项空间清理与轨道物流项目中，都包含了轨道转移飞行器能力建设的内容。日、韩、印：均以小型轨道转移飞行器作为切入口，再逐步向更大范围、更高复杂度的轨道服务拓展。中国：已具备体系化的轨道转移能力。国家队的“远征”系列上面级在轨经验丰富，能够实现多次点火和编队式任务调度，覆盖LEO、MEO和GEO等多类型轨道注入能力。随着太空拖车市场快速发展，全球各国企业正加速布局这一赛道，以下是一些具有代表性的国内外企业：Momentus（美国）：2017年成立，提供商业卫星平台和在轨基础设施服务，包括太空运输、有效载荷托管和在轨服务。其核心产品为Vigoride轨道转移飞行器，为拼车发射卫星提供“最后一公里”轨道运输解决方案。截至目前，Vigoride已完成3次发射，并与NASA、DARPA及美天军创新部门SpaceWERX签订了多项载荷搭载合同。Impulse Space（美国）：2021年成立，专注于开发轨道转移飞行器和深空运输技术，拥有Mira、Helios两款飞行器。其中Mira已在2023年和2025年的两次近地轨道运输任务中展示出稳定的货运能力；Helios仍在研发阶段，未来将面向更远轨道和深空运输任务。D-Orbit（意大利）：2011年成立，正在建设太空物流基础设施，旨在简化卫星发射、跨轨道运输、轨道维护与加注及任务结束处置等。其轨道转移飞行器ION可以将卫星精确送入目标轨道，并托管有效载荷进行在轨测试等。目前，ION已成功完成20次任务。ExoTrail（法国）：2017年成立，提供端到端的太空运输服务。其自主研发的spacevan轨道转移飞行器已于2023年11月搭载SpaceX Transporter-9任务完成首飞，第二艘spacevan计划于2026年初随Transporter-16拼车发射升空。该公司还计划在2026年执行两项近地轨道任务，并从2027年起开展两项地球同步轨道任务，其中一项获得法国国家空间研究中心（CNES）的支持。UARX Space（西班牙）：2020年成立，目标为从近地轨道到月球和深空等非传统目的地提供太空运输服务。业务涵盖太空物流、拼车运输和小型卫星专用发射服务，同时提供卫星部署服务，以保障任务顺利完成。其自主研发的OSSIE太空拖车计划于2026年执行首飞。无限宇航：2019年成立，是国内最早在太空拖车方向进行系统化布局的公司之一，其自研的“太空巴士”系列在轨服务飞行器，可实现200km至36000km的全轨道运输，解决当前卫星部署的“最后一公里”难题。未来还规划了在轨延寿、空间运输及载荷托管的业务领域。此外，无限宇航首款“太空巴士（IH-1）”计划2026年首飞，目前在国内太空拖车商业化进程中处于领先位置。往返九霄：2024年成立，是一家太空往返服务提供商，其路线更像“上面级+太空拖车”融合体，目标是通过自研具备多次启动、大范围轨道转移控制和长时间在轨运行的上面级轨道转移飞行器，提供多星组网/补网服务、多星异轨太空拼车服务、高轨直送服务。星河动力：2018年成立，国内首家实现连续、稳定成功发射的民营火箭公司。它的爱神星留轨试验平台基于谷神星一号运载火箭末级进行适应性改造，具备在轨长期运行能力，已于2024年6月6日和2025年9月5日完成两次成功发射。星际荣耀：2016年成立，是一家提供商业运载火箭系统解决方案的高科技企业。双曲线一号遥一运载火箭采用三固＋液体上面级构型，并于2019年7月25日成功执行首飞任务，搭载两颗卫星及三个末子级载荷和两个商业配重。天兵科技：2019年成立，是我国商业航天领域开展新一代液体火箭发动机及中大型液体运载火箭研制的企业。天龙二号采用三级构型，末级具备多次机动变轨能力，可支持一箭多星轨道部署方案，截至目前共执行1次发射任务。天龙三号则为二级火箭，可根据任务需求选装上面级，计划于2025年12月进行首飞。新火箭公司：除了几家头部企业外，国内一些初创企业也在往上面级方向发力，比如致航科技、微光航行等，都开始布局具备多星布轨能力的上面级产品。虽然太空拖车的关注度在不断上升，但从整体状态来看，这一方向还处在早期探索阶段。推进能力、导航精度、任务组织方式、商业模式等方面都存在明显不成熟的地方。不过，这些不足本身也预示着未来几年技术和模式都将有较大提升空间。当前，国外主流太空拖车（OTV）大多采用推力更大的化学推进系统，以便快速完成轨道转移和运输任务。在需要长期在轨保持或多次机动的场景下，也会考虑配备电推进，以兼顾效率和燃料消耗。相比之下，高性能、可重复使用、具备长寿命的空间化学推进系统是一项全新的技术路线，与目前主要满足卫星单次变轨需求的动力系统存在明显差异，亟需实现关键技术突破。2. 轨道转移能力与自主导航控制（GNC）技术门槛高太空拖车（OTV）的本质是“空间版的自动驾驶+搬运机器人”。目前，可靠的相对导航和感知能力仍不够成熟，单靠 GNSS 的精度难以满足需求，需要结合视觉、激光雷达、反射器，甚至地面测控数据来提升可靠性。自主化的GNC系统难度很高，对算法的冗余设计、容错能力和实时响应要求极严苛，尤其在面对非合作目标时，这一挑战更加突出。许多卫星企业仍沿用“卫星自带推进器”的传统思路，对拖车服务的依赖度并不高；同时行业内缺乏统一的定价方式、服务等级和标准合同，商业保险体系也未完善，使得客户教育成本偏高，盈利方式仍在探索之中。换句话说，价值明确，但市场结构仍不够清晰。1. 巨型星座部署将推动太空拖车成为“标配基础设施”星链、GW国网、亚马逊Leo等大型星座将在未来几年进入最密集的组网阶段。以星链为例，新一代星座每年需要部署数千颗卫星，完全依赖卫星自带推进器进行轨道调整，在成本、寿命和效率上都存在明显短板。太空拖车有望成为星座“组装线”的重要一环，成为高频部署的必需设备。未来火箭公司大概率会将发射、初始入轨和最终入轨整合成完整的服务包，形成更标准化的“轨道物流产品”。类似地面物流中的中转体系，太空领域也会出现自己的“集散节点”，并成为发射服务的重要竞争点。3. 标准化接口推动“一拖多星、异轨精投”成为常态随着卫星制造趋于批量化，拖车的接口和载荷结构也会逐步标准化，例如通用对接环、模块化舱段、快速锁定结构等。这样一来，拖车不需要为每个客户做额外定制，“一拖多星”将变得更加常规化。业界普遍认为，当拖车能够补加推进剂、进行在轨维修、更换易损部件后，其使用周期会大幅延长，轨道运输成本也会出现显著下降。类似火箭可回收带来的成本革命，轨道物流体系也将迎来自己的“可重复使用阶段”。到那时，拖车将成为长期稳定运行的“轨道节点”，具备战略级的基础设施价值。在未来10年，太空拖车将成为太空物流体系的核心节点。无论是商业星座部署效率、深空任务成本结构、还是太空资源利用方式，均会被“轨道转移能力”所重塑。
