商業航天強勢來襲？來看美國商業航天發展分析

作者：吳勤，張夢湉

（北京航天情報與信息研究所）

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引言

當前，美國商業航天正處於快速發展的新階段，其業務範圍正從傳統的商業衛星發射、商業衛星應用擴展到政府從私營企業購買商業發射服務和發展商業載人航天飛行等領域，以美國太空探索技術公司（SpaceX）、軌道科學公司（OSC，現更名為軌道-阿連特技術系統公司，簡稱軌道-ATK公司）、天空盒子成像公司（Skybox Imaging）等為代表的新興航天企業快速崛起，以谷歌公司（Google）為代表的互聯網巨頭也開始進軍航天。商業航天發展的新思維、新理念與新模式，對傳統航天產業產生了巨大衝擊和影響。

1美國商業航天發展總體態勢

商業航天持續增長

美國航天基金會2015年6月發布的《航天報告》顯示，2008－2014年全球航天經濟總量增長了33%，達到3300億美元，增長的大部分因素源自商業航天。2014年，航天領域商業產品、服務、基礎設施和保障行業佔全球航天經濟總量的76%，其餘為政府開支。

美國衛星工業協會2015年5月發布的《衛星產業狀況》報告顯示，2014年全球衛星產業總收入達到2030億美元，2009－2014年，全球衛星服務收入由928億美元增長至1229億美元，增幅為32.4%。其中，大眾消費通信服務收入由753億美元增長至1009億美元，增幅為34%；固定通信服務收入由144億美元增長至171億美元，增幅為19.1%；移動通信服務收入由22億美元增長至33億美元，增幅為50%；對地觀測服務收入由10億美元增長至16億美元，增幅為60%。

2014年全球航天經濟狀況及佔比

2014年全球衛星產業收入情況

政府主導大力扶持

近年來，美國政府大力支持商業航天的發展，要求國家安全和民用部門最大限度地採辦美國商業航天能力，從政策、資金、技術等多方面給予全方位扶持。在政府的支持下，美國太空探索技術公司、軌道科學公司等一批新興航天企業快速崛起，迅速填補了美國空間能力的缺口，成為空間領域令人矚目的新明星。

1）各類政策大力倡導發展商業航天。進入21世紀以來，美國先後三屆總統專門委員會都對政府的航天計劃進行了考察，得出的共同結論是發展商業載人航天非常迫切。美國2010年的新版《國家空間政策》中提出要利用商業航天產品和服務滿足政府需求，推廣對美國商業航天產品與服務的購買和使用。2013年11月，美國發布了新版《國家航天運輸政策》，該政策中「商業」一詞出現了27次、「私營」一詞出現了11次，並專門提出要鼓勵並採取切實可行的措施推動商業航天運輸業的發展，充分體現了美國政府對商業航天的重視，以及對私營公司參與發射任務的鼓勵和支持。2015年5月20日－21日，美國參、眾兩院分別通過與商業航天發展相關的《商業航天發射競爭力法》、《鼓勵私營航空航天競爭力與創業法》等議案，旨在為商業航天發展營造好的政策環境。此外，美國還制定了《航天現代投資法》、《商業航天法》、《商業航天發射法》等一系列相應的配套政策，有力推動了美國商業航天的發展。

2）推出多項商業航天支持資助計劃。美國政府出台了一系列支持商業航天發展的具體規則和一攬子資助計劃，主要包括空間行動協議、商業載人航天與貨物運輸計劃、商業軌道運輸服務、商業補給服務、商業載人航天方案和商業載人一體化能力計劃等。美國太空探索技術公司僅從美國航空航天局（NASA）的「商業補給服務」（CRS）項目就獲得了16億美元的經費。2014年12月，NASA還向美國太空探索技術公司、阿連特技術系統公司（ATK）、終極前沿設計公司（FFD）、聯合發射聯盟公司（ULA）4家美國公司授予了《商業太空能力合作協議》。正是在這些資助計劃下，美國太空探索技術公司、軌道科學公司等新興航天企業得以不斷發展。

3）給予新興航天企業多項技術扶持。除了政策、資金的支持，美國NASA、空軍對新興商業航天企業進行了大量技術扶持與轉移。NASA利用自身技術優勢加強對太空探索技術公司的技術指導，通過直接派駐技術人員和專利轉讓等方式幫助其發展和驗證關鍵技術；NASA開放了「阿波羅」（Apollo）計劃的部分技術以支持新興商業企業參與空間活動，如「獵鷹」（Falcon）系列火箭的「灰背隼」（Merlin）發動機採用了「阿波羅」計劃登月艙下降級發動機的噴管；美國空軍將誇賈林群島的里根試驗中心發射場、范登堡空軍基地的SLC－40發射場提供給美國太空探索技術公司用於發射「獵鷹」火箭。

「獵鷹」火箭進行整流罩分離測試

發展模式日趨靈活

商業航天的發展在產品、投資、服務和生產製造等方面與傳統航天發展思路不同，快速響應用戶需求和以低廉價格贏得市場是商業航天快速崛起的根本。

利用現有的成熟技術和貨架式產品，在高效的組織管理模式下打造市場上價格低廉的商業航天運輸系統，是美國太空探索技術公司商業模式的核心。獵鷹－9火箭的標準發射費用為0.56億美元，是美國同類運載火箭發射費用的1/3；獵鷹重型－9（Falcon Heavy－9）火箭發射報價約1億美元，同級別的重型德爾他－4（Delta－4）火箭則高達3.5億美元；在研發費用上，NASA發布的報告稱，如果同樣一枚獵鷹－9火箭由NASA研發至少要13億美元，而美國太空探索技術公司僅花費不到4億美元。該公司憑藉低廉的產品費用獲得了航天市場的青睞，其獵鷹－9火箭已獲得了未來5年全球38個發射合同，其中除政府的14個外，24個來自國際商業發射市場。2015年5月，美國太空探索技術公司經過積極爭取，還獲得了執行美國軍用航天發射任務的資格。

在商業衛星應用方面，湧現出天空盒子成像公司、行星實驗室公司（Planet Labs）等一批提供衛星遙感服務的新興企業，在產品、投資、服務和生產等方面採用與傳統企業迥然不同的經營模式，從按需訂購、等待交付向實現快速訪問轉變，從出售數據向出售信息以及提供雲服務轉變，以移動終端為平台構建全球數據接收分髮網。2014年8月，美國數字地球公司（DigitalGlobe）發射了全球解析度最高的商業成像衛星——世界觀測－3（WorldView－3）。美國將商業對地觀測衛星圖像解析度限制降為0.25m，進一步促進了美國商業成像衛星業務的發展。

測試中的12顆O3b衛星

美國軍方也充分認識到商業航天的巨大應用價值，積極推動利用商業衛星搭載軍用載荷。2014年7月，美國空軍授予14家公司「寄宿有效載荷解決方案」（HoPS）合同，研究在商業衛星上搭載軍用有效載荷的標準化程序與介面，以實現利用商業衛星快速、靈活地搭載軍用有效載荷的目標。此項舉措的推行將引入大量商業公司參與競爭，成為美國商業航天新的發展方向。

（未完待續）

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