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新太空新角逐:SpaceX之後看中國民營火箭新勢力

最近一兩天,民營火箭領域發生了一喜一悲的兩件事情。

「喜」的是我國民營火箭企業「星際榮耀」,完成了自己的A輪融資;「悲」的是日本民營火箭企業「星際科技」,發射火箭再度失敗,4秒後因失去動力墜毀。

而凌駕兩者之上的是「鋼鐵俠」馬斯克的SpaceX,再一次「不出意料的」完成了用獵鷹九號向國際空間站運載物資的任務。


論民營火箭企業實力:美國第一梯隊,中國緊跟其後

SpaceX、藍色起源、星際榮耀、星際科技……這些名字均與民營火箭掛鉤。

若從技術實力、商業化能力等多方面進行綜合評判,SpaceX、藍色起源等美國企業當屬第一梯隊。從20世紀末始,美國的民營火箭市場就逐漸起步,先後湧現了波音、洛克希德·馬丁、SpaceX、藍色起源等民營企業,造出了大力神IV、德爾塔系列運載火箭、獵鷹九號等代表性運載火箭。

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而在我國,民營火箭市場的起步發展以2014年為分水嶺。在這之前,運載火箭技術和發射事宜由國家機構掌握,打造了舉世聞名的神舟系列火箭。到了2014年,國家相繼頒布了《促進軍民融合式發展的指導意見》、《關於創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》等文件,以此促進軍民融合,鼓勵民營企業進入商業航天領域。彼時,波音、洛克希德·馬丁等美國民營企業已經實現商業化落地數年時間,承接了不少美國政府、NASA的運輸火箭訂單。

在這之後,諸如零壹空間、星際榮耀等民營企業相繼成立,並先後於今年成功完成了自研火箭的首次發射,展現了民營火箭企業的技術實力。

在美國與中國之外,英法、俄羅斯、日本和印度等國家雖然在商業航天領域也有探索,但多是由國家領導。其中,「星際科技」為日本民營火箭企業,其產品的首次發射於去年7月進行,然而,直到今年,其發射依舊沒有成功,可見民營企業自研發射火箭的難度。


太空戰略、科研探索……外太空已成國家競賽新高地

從人類第一顆衛星的發射到第一次登月,再到「好奇者號」的火星登陸……這些都是人類的成就,而每一成功的背後都有著人類的歡呼聲。

從國家層面來看,科技、軍事等實力儲備是衡量一個國家實力的主要指標,這一認證關乎著國際地位和話語權。也因此,我國於20世紀50年代就開始了航天事業,繼而有了東方紅一號、長征系列火箭等引以為豪的成就。

不過,值得注意的是,隨著航天事業的發展與進步,其背後所代表的意義也越發重要,涵蓋了科學研究、國家安全等諸多層面。

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比如科研,以科學研究和太空資源開發為主要職責的國際空間站就是一個典型案例,目前,其已經成為了外太空科學研究的一個「代名詞」。另外,印度也計劃發射火箭搭載月球探測器,以探測月球南部,試圖分析月表是否存在所謂「無廢料核能」的氦-3,未來甚至實地開採……由此可見,外太空存在著極大的科研價值,這是各個國家所不願意放棄的。

然而,在科研過程中,諸如物資補助等行為需要運載火箭頻繁往來於地球與外太空,這是高成本火箭所不能承擔的,從而也為SpaceX等致力於低成本火箭研發的民營企業提供了機遇。

與此同時,除了承擔科學研究等無危害行為,外太空的「軍事屬性」也正逐步加強。就在3月份,美國總統特朗普發表了最新的《美國國家太空戰略》,闡述了發展太空探索事業的3大目的——產業經濟、尖端技術和國家安全。其中,在「國家安全」這一層面,特朗普提到了幾點:


任何對我方在太空的核心利益構成威脅或者傷害的,都將遭到美國在選定的時間,在選定的地點,對選定的領域,以選定的方式進行的有力回擊;

國家太空戰略意識到,我們的競爭對手已經把太空變成了戰場;

美國期望太空永葆和平,但是也做好了迎接和戰勝任何挑戰的準備;

美國將會設法阻止、反擊並擊敗在太空領域對美國及其盟友的威脅。

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在特朗普看來,外太空儼然成為了地球之外的新戰場。在國家安全的保衛和抵抗中,衛星設備等基礎設施將能夠提供不小的戰力協助。而在當前和未來,這些基礎設備的發射多是民營火箭企業的訂單。

據公開數據顯示,到2020年,我國航天市場將達到8000億人民幣,其中三分之二的訂單來自於商業客戶,比如企業或者消費者,而非政府機構。這些訂單由誰承擔?多數將被「中國版SpaceX」拿下。

從目前的情況來看,航天事業已經不僅僅是國家政府層面的一種角力,其中的一部分壓力已經下放到了民營企業身上,由他們負責中低成本的火箭發射事宜。


中國民營航天事業成果初現,商業化卻是一個大難題

因為承擔著國家航天事業的重責,民營企業理所當然的也受到了諸多行業的關注。目前,我國民營火箭企業已取得的成績包括:

2017年1月,藍箭航天與丹麥Gomspace公司簽訂火箭發射服務協議,是國內民營商業航天企業承接的第一筆國際市場商業火箭發射服務的訂單;

2018年4月,星際榮耀發射了名為「雙曲線一號S」的商業火箭;5月,順利完成了自主研發的15噸級液氧甲烷火箭發動機燃氣發生器點火試驗驗證;

2018年5月,零壹空間宣布,自主研發商業火箭「重慶兩江之星」發射成功;

……

我國民營火箭企業中,多數都是2015年及之後成立的,能夠取得現在的成績,已經是相當不錯了。

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不過,航天事業已經成為國家的一個戰略高地,商業航天也是未來趨勢所在。如此一來,當前的成績還不夠。

在空氣動力學家、航天技術專家黃志澄眼中,我國的民營火箭才剛剛起步,和長征系列火箭相比,就如高中生和博士生比賽,差距很大。從技術層面來看,的確,星際榮耀和零壹空間這兩家民營企業成功完成了自研火箭產品的首次發射,但是這真的就夠了嗎?

舉一個例子,比如關鍵設備之一的低溫液體火箭發動機。相比於固體火箭發動機的工作時間短、加速度大導致推力不易控制、重複起動困難等問題,液體火箭發動機能夠較好的解決這些問題,更有利於載人飛行。

當前,這一技術主要掌握在SpaceX、藍色起源等公司手中,且已經運用的相當成熟。相比之下,我國的民營企業幾乎還處於研發階段,比如前面提到的星際榮耀和藍箭航天等。

與此同時,我們也需要注意的是,火箭的發射成功並不代表商業化的落地。

零壹空間創始人兼CEO舒暢認為,眼下國內的商業航天創業公司還處在講故事階段,民營火箭等發射成功並不代表著商業場景的最終落地。「商業航天企業的成功在於將民營火箭等技術用於創造經濟效益,服務人們當下的生活。比如衛星組網解決WIF覆蓋、火箭研發技術民用化。」

不能夠盈利,一切都是空談。

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對比來看,以SpaceX為例,除了NASA等政府訂單之外,它還承接了Facebook等企業訂單和孟加拉國等國家訂單。僅美國市場,我們能夠看見衛星、測控、發射場等基礎設施已經相當完善,且有的背後是商業公司在運營。相比之下,我國的火箭發射依舊以國家任務為主,而相關基礎設置的建設也還不夠完善。

正如中科院微小衛星創新研究院微納衛星研究所副所長曹金所說,我國針對商業航天的運行監管機制還不夠完善。商業火箭載入服務是系統工程,涉及火箭研製、發射實施、地面監控、殘骸回收和隕落保障等諸多複雜環節,亟待進一步規範。

商業航天的運行監管機制還沒建立,對於投入大、周期長、回報慢的民營火箭企業來說,它們又該如何獲得商業客戶、找到可落地的商業化場景?

關鍵技術還在研發、商業航天運行監管機制還未完善……還有這麼多挑戰需要解決,我國初有成果的民營火箭企業還需要繼續努力。


最後

當前,SpaceX、藍色起源等已經不滿足於物資運送、衛星運輸等任務,他們正在為更大的目標最準備——載人航天,且相關進程已經到了最後測試階段。

相比之下,我國的民營航天事業還處於起步階段,從技術到基礎設施,再到商業化場景搭建,這些都是當前需要開始著手準備的東西。而為了證明自己的實力,他們需要的不僅僅是發射成功,而是商業化訂單的接收和完成。

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