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美國航天事業迎來新契機,中國尚不具備條件,還有很多需要學習

今天,SpaceX公司的「重型獵鷹」(Falcon Heavy)運載火箭成功地發射,其不僅僅實現了向火星發射一輛特斯拉跑車,而且實現了輕量化箭體、可靠且可大比率節流的高推比發動機、助推器與一級火箭地共同回收。從「阿波羅」登月以來,世界航天技術已經很久沒有帶給人類那麼大的驚喜,美國也再度展示了其強大的效率。

「重型獵鷹」火箭(Falcon Heavy)

「重型獵鷹」火箭高70米,直徑3.66米,寬度12.2米,最大重量達到142.0788噸,起飛推力超過2280噸,可以向近地軌道發射63.8噸的貨物,地球同步軌道運載能力26.7噸,火星軌道的運載能力也達到16.8噸。目前最常用的重型運載火箭是「德爾塔」-IV型和「阿特拉斯」-V型,「重型獵鷹」一下在載荷上超過這兩型火箭一倍左右,價格還通過重複使用的助推器和一級火箭更低得多。可以說,「重型獵鷹」會拉開一個新時代,傳統的重型運載火箭將面臨重大挑戰,航天工程的商業化將以更快的速度發展。

兩個助推器回收

「重型獵鷹」的發射

在「重型獵鷹」成功發射並成功回收之後,許多人開始討論,是因為私人企業的高效率還是因為美國之前的國家投入充分。應該這麼說,航天事業已經進入了全新的時代,但確實不能忽視作為投資主體的國家在前期投入中發揮的作用。在航天事業剛剛起步的時期,只有國家組織能夠無視市場來發展相關技術和理論。私人企業,哪怕是龐大的跨國集團,很難承受極為高昂的成本和十分可觀的商業風險。一個智能手機就能扳倒諾基亞公司,更何況是規模更為龐大的航天工程了。因此,世界上的所有國家,不論是美國還是蘇聯,歐洲還是中國,都依靠國家的財政發展了最初的技術。

美國「土星」5號和蘇聯N-1重型運載火箭

但是,蘇聯只實現了第一步,而第二步才是可持續發展的最關鍵因素,即技術商業化。美國和歐洲都逐步放開了相關的技術,加上本來就有大量公司作為參與方加入航天項目中,因此已有的航天技術可以很快獲得商業化的可能性,實現外溢,從而也進一步改變相關技術市場,擴大規模和相關企業的贏利點,並新增投資風口。在有效的配套管理與保密制度的規約下,私人企業可以接觸到最為核心的技術情報,從而從國家那裡獲得航天技術為自身的商業化產品服務。而國家本身不賺錢,不進行商業化就只能面臨日益高企的投資額度而缺乏有效的分攤成本的舉措,最後蘇聯就這樣在航天以及核工程的競賽中走向了破產。資源不一定只能拽在國家手裡,向著高效率的市場機制分散開的收益要大得多。

「重型獵鷹」的能力轉化為軍用也是很輕鬆的

私人企業與國家體制的有效互動,是美國制度的關鍵元素。但也應該看到,之前美國航天的主要組織方式是以已有的大型企業為主要合作方,因此以洛克希德·馬丁宇航系統公司( Lockheed Martin Space Systems)波音防務航天及安全公司( Boeing Defense, Space & Security)為主導的大型企業組成了「聯合發射聯盟」(United Launch Alliance, ULA)基本壟斷了美國的航天發射。航天工程的高成本、高技術門檻的特徵很容易導致大型企業走向壟斷,不論是國企還是私企。在一定程度上,80年代以後世界航天事業缺乏令人興奮的創新點也在於創新動力的核心——美國——的日常運轉模式過於成熟,有喪失技術活力的趨勢。而SpaceX的成功背後恰恰是美國制度內在的優勢此時再度顯現出來,即開放性,SpaceX公司這樣的新興力量在獲得足夠的資格後同樣可以與洛克希德·馬丁以及波音這樣的大型公司一道分享美國已有的航天成果,SpaceX的現有核心技術,包括輕質化箭體、高推比可循環使用火箭發動機等其實源頭都在於之前的成熟技術。此外,SpaceX的許多外圍技術直接採用了成熟的商業元件,這樣也大大降低了成本。SpaceX能有今天,主要依靠自己的商業模式,但國家在背後扮演的看不見的角色恐怕更值得思考,這與中國的模式還有著不小差別。

SpaceX的成功也將挑戰既有的美國航天市場秩序

當然,美國也給SpaceX提供了非常廣闊的平台,包括相關的技術與理論人才都匯聚於美國類似MIT這樣的高校中、美國社會豐富龐大且成熟的資本運轉、美國高度開放的市場制度等等。因此,我們今天在看美國技術不斷取得創新時或許沒有必要太過驚訝,相比之下那些聲稱「中國實力已經全面超越美國」的論調才讓人驚訝。中國的未來在我們手裡,現在多學習而不是亂喊口號對我們、對我們的國家才有更多的幫助。

馬斯克的Roadster跑車正在向火星狂奔


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