随着中国两大卫星互联网星座的开建，商业航天领域催生出了许多未来将会爆火的行业。你好太空推出《中国商业航天10大新赛道专题》为大家详细解读未来商业航天领域最火的10个赛道。
今天我们来了解：2025商业航天10大新赛道——卫星在轨服务。
截至2025年10月，全球在轨卫星总数已超过1.5万颗，其中近地轨道约1.3万颗，仅SpaceX星链就占了8800多颗。研究显示，近地轨道的理论可容纳上限约为10万颗卫星，而各国已公布的星座规划总量已超过这一限值。换句话说，未来几年内能够“排队上天”的卫星数量将与轨道可承载的能力正面冲突，轨道拥堵、频谱干扰和碰撞风险都在加速逼近临界点。
在此背景下，过去卫星“用完即弃”的一次性模式已经难以为继。卫星寿命结束后只能报废，不仅造成资产浪费，也进一步推动轨道碎片的增加，加剧太空环境的失控风险。随着卫星数量爆发式增长，传统模式已无法支撑未来十年的星座规模化运营。
卫星在轨服务是通过具备操作、对接或推进能力的服务卫星，对目标卫星实施在轨延寿、在轨维修、碎片清理等任务，将卫星从“用完即弃”的状态转变为“可维护、可复用、可回收”的可持续资源。这不仅能够延长卫星寿命、降低发射成本，更是缓解轨道拥堵、减少太空碎片、保障太空可持续利用的关键手段。
从经济角度来看，卫星在轨服务的潜力非常可观。例如，一颗低轨通信卫星的寿命大约5年，造价加上发射成本约5000万，每年的使用成本约1000万。但如果能够通过在轨加注燃料将卫星的寿命延长到10年，算上燃料加注的费用，单颗卫星每年的使用成本至少能够降低大约30%。而对于那些计划部署上千上万颗卫星的星座系统而言，这背后就是一个潜在规模达千亿级的巨大市场。
根据Fortune Business Insights数据，2023年全球在轨服务市场规模达到23.326亿美元。其中，在轨延寿受卫星燃料加注需求持续攀升而成为增速最快、规模最大的细分领域，市场规模达11.711亿美元，占比约50%；碎片清理市场规模约为1.012亿美元；而在轨维修仍主要停留在技术验证阶段，尚未形成真正意义上的成熟市场。
卫星在轨服务作为新兴航天技术领域，虽然前景广阔，但目前仍处于技术验证与商业探索并行的早期阶段。
早在1962年，钱学森就提出了“卫星式星际航行站”的设想，其中就包括了在轨组装等在轨服务技术的雏形。1973年，美国的航天员在“天空实验室”上利用太空行走技术进行了释放太阳帆板和展开临时太阳防护罩等维护操作，也是在轨服务技术的第一次在轨验证。
此后几十年，各国围绕自主交会对接、机械臂操作、燃料加注、在轨捕获等关键技术持续开展地面与在轨实验。
中国：2017年4月，天舟一号与天宫二号成功对接并加注燃料，标志我国具备自主交会对接和燃料加注能力。2022年1月，实践二十一号首次将一颗失效北斗二号卫星拖至“墓地轨道”，展示了我国捕获非合作目标的能力，为碎片清理和在轨维修奠定基础。2025年7月，实践二十五号机械臂成功刺入北斗三号G7卫星直径仅3.8毫米的燃料接口，完成142公斤燃料加注，使卫星寿命延长8年。一颗北斗三号卫星使用寿命为10年以上，造价约10亿元，本次加注为卫星延长8年寿命，在不考虑服务本身成本的情况下，本次加注将北斗三号每年的成本降低了45%。更具意义的是，实践二十五号采用模块化设计，可为多达20颗不同型号的卫星进行加注，被称为“超级太空加油站”，其技术价值与潜在经济效益正不断显现。
美国：2019年10月，诺斯罗普·格鲁曼成功发射全球首个商用卫星在轨延寿航天器MEV-1。2020年2月25日，MEV-1与Intelsat-901顺利完成对接并实施推进能力接管，使其寿命成功延长5年，标志着卫星在轨服务这一全新商业模式正式落地。随后，MEV-2也投入运行，目前正为Intelsat 10-02卫星提供延寿支持。
欧洲：欧洲航天局正在推进ClearSpace-1任务，计划于2026年捕获并移除一件约100公斤的退役目标，并再入大气层烧毁。
日本：日本在1996年进行了ETS-VIII任务，该任务成功验证了自主交会技术和在轨捕获技术。
印度：印度在2025年通过SpaDeX任务完成近地轨道两卫星自主对接，掌握了关键的在轨交会与对接技术。
从行业趋势来看，商业航天正从“进入太空”（火箭发射）、“利用太空”（卫星应用），迈向第三阶段“管理太空”（在轨服务）。据全球市场研究和咨询公司Future Market Insights （FMI）统计，2025年1-10月，全球卫星在轨服务市场规模约31亿美元，预计2035年将达到95亿美元，复合增长率达11.7%，市场增长潜力巨大。
卫星在轨服务作为新兴赛道，全球范围内涌现出一批领先企业和科研机构，它们在不同细分方向各有所长，推动行业技术突破和商业化落地。
Space Logistics：MEV-1和MEV-2实现了首批商用卫星在轨延寿，成功为Intelsat卫星提供推进能力接管和寿命延长，开启了在轨服务商业化的先河。
Astroscale：致力于太空垃圾清理和在轨卫星服务，已完成两次演示任务，测试了近距离操作和捕获自由漂浮物体的能力。
ClearSpace：专注于卫星碎片清理与在轨维护，计划通过ClearSpace-1及后续任务实现对退役卫星的主动捕获与移除。
三垣航天：致力于为全球用户提供空间碎片清理、航天器在轨延寿、航天器在轨维修与制造等服务，首发试验星西垣0号卫星已完成卫星质量确认及对接接口确认，具备出厂条件。
国宇星辰：核心业务围绕卫星全生命周期展开，覆盖在轨验证、在轨延寿、在轨清理三大核心板块。2025年5月21日，成功发射首颗在轨服务及天地感知新技术验证星“星迹源一号”。
卫星在轨服务的背后依托的是一整套极高门槛的工程能力。从行业共识来看，目前在轨服务主要依赖三项核心技术：
1、捕获与对接：服务卫星首先通过轨道机动靠近目标卫星，利用光学传感器、雷达测距与自主导航算法实现相对定位。当两者的相对速度降至极低后，机械臂或磁性对接机构完成锁定，实现物理连接。
2、操作与服务：对接后，服务卫星可进行多种操作：加注燃料、替换模块、展开太阳翼、姿态调整、甚至更换推进单元。这一阶段需要极高的空间机械臂精度与自主控制算法，是目前技术门槛最高的部分。
3、分离与离轨：任务完成后，服务卫星与目标卫星分离。如果是延寿或维护任务，目标卫星继续在轨执行使命；如果是清理任务，服务卫星会将废弃卫星拖入墓地轨道或引导进入大气层烧毁。
卫星在轨服务虽已成为航天产业未来十年的核心增长点，但真正推动行业从“示范验证”迈向“规模商业化”，仍需在三个关键方向实现突破：
未来在轨服务要真正进入规模化应用，首先需要攻克核心操作能力的工程化瓶颈。尽管实践二十五号已在高轨成功完成北斗三号加注，并突破毫米级接口对接，但行业整体仍面临多项技术难题：非合作目标捕获对姿态感知、交会制导和机械臂控制提出极高要求；燃料接口标准尚未统一，不同平台之间的兼容性不足；在照明复杂、姿态不稳、强反射等环境下，实现长期自主作业的智能控制算法仍需大量验证。谁能让加注、维修、捕获从“实验性突破”走向“批量化能力”，谁就能率先掌握下一代太空基础设施的主导权。
相比传统航天活动，在轨服务涉及“接近—抓取—拆解”全过程操作，天然带有潜在的安全与对抗属性。在当前国际规则缺失的情况下，各国均面临同样的问题：非合作目标的捕获是否需要国际申报？跨国加注是否涉及技术出口？退役卫星的轨道处置权归谁？这些问题不解决，在轨服务就难以形成全球统一的商业市场。未来率先推动规则制定、建立风险评估机制、构建透明化操作标准的国家，将拥有塑造行业秩序的话语权，也将为本国企业的商业化落地打开更广阔的空间。
3、大规模星座与可复用火箭共同塑造的“需求爆发点”
在轨服务能否成长为千亿级产业，关键不在技术，而在需求。需求来自哪里？来自上万颗卫星真正进入大规模部署与更新周期。当前国内发射节奏仍弱于SpaceX，但朱雀三号、天龙三号等可复用火箭即将在年底迎来首飞，一旦成功，将显著降低单位发射成本，并支撑高密度、批量化组网。
根据规划，我国到2030年前将部署超过2万颗卫星，而低轨通信卫星平均寿命约为5年。随着首批卫星进入更新期，退役规模将在短时间内快速增长，从而倒逼延寿、维修、替换和清理等服务变成星座运营的刚性需求。届时，在轨服务将不再是“可选项”，而是星座体系保持健康运行的必需基础设施，也将在这一阶段迎来真正的规模化增长。
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