中國商業(yè)航天,“瞄準(zhǔn)”SpaceX
商業(yè)航天競速:中國企業(yè)“瞄準(zhǔn)”SpaceX
中國新聞周刊記者/周游
發(fā)于2024.3.4總第1130期《中國新聞周刊》雜志
試想在海邊,打開手機(jī)推送,看著上面實(shí)時播報的當(dāng)?shù)刈贤饩€強(qiáng)度、海溫高低、海岸風(fēng)浪等級等信息,來決定今天要不要做日光浴。這樣的場景已不是幻想。不遠(yuǎn)的未來,婺源哪里開著油菜花,香山哪一棵樹的葉子紅了,諸如此類的信息都能通過手機(jī)端直連衛(wèi)星的App來獲得。
這類服務(wù)得益于低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)上的遙感衛(wèi)星。2月3日,來自吉利未來出行星座的11顆衛(wèi)星,搭載長征二號丙運(yùn)載火箭進(jìn)入預(yù)定軌道,組成了全球首個商用通信—導(dǎo)航—遙感一體星座的一部分,目前已有20顆衛(wèi)星在軌。按吉利控股集團(tuán)計(jì)劃,該星座今年將完成一期72顆衛(wèi)星的組網(wǎng)部署,實(shí)現(xiàn)全球?qū)崟r數(shù)據(jù)通信服務(wù)。
這還只是冰山一角。今年,來自國家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃“星網(wǎng)工程”的部分衛(wèi)星即將陸續(xù)升空,最終計(jì)劃在10年內(nèi)形成擁有1.3萬顆星的巨型星座。作為衛(wèi)星的載體,火箭的發(fā)射為規(guī)?;M網(wǎng)發(fā)射做著積極準(zhǔn)備。2023年,國內(nèi)共完成67次火箭發(fā)射,僅次于美國,占全球火箭發(fā)射次數(shù)的30%,其中48發(fā)來自中國航天科技集團(tuán)。與此同時,民營商業(yè)航天異軍突起,占據(jù)13發(fā),商發(fā)數(shù)量、發(fā)射份額、發(fā)射成功率等都創(chuàng)下歷史新高。
商業(yè)航天迎來增速的同時,中國企業(yè)與美國太空探索技術(shù)公司(Space X)的差距并未被忽視。國際宇航科學(xué)院院士、中國遙感委員會主席顧行發(fā)告訴《中國新聞周刊》,SpaceX在全球商業(yè)航天領(lǐng)域開啟了低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的國際競爭局面,其在高效、低成本的海量衛(wèi)星星座建設(shè)、配套業(yè)務(wù)及市場規(guī)模方面依然領(lǐng)跑全球。未來中國需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)通信—導(dǎo)航—遙感一體化,以及衛(wèi)星服務(wù)的大面積用戶覆蓋?!吧虡I(yè)航天不是基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)化,而是服務(wù)的商業(yè)化。”
“卷”出成本更低的大火箭
在北京亦莊,以榮華南路為核心,西起地澤路東至宏達(dá)中路的一片區(qū)域,素有“火箭一條街”之稱。該區(qū)域半徑不到兩公里,卻坐落著中國市場估值最高的幾家民營火箭企業(yè)。如果以成功發(fā)射入軌為指標(biāo),截至去年,國內(nèi)已有5家商業(yè)火箭公司達(dá)標(biāo),分別是星際榮耀、星河動力、藍(lán)箭航天、天兵科技、中科宇航。
今年1月11日,“引力一號”遙一商業(yè)運(yùn)載火箭在山東海陽附近海域試飛成功,將搭載的3顆云遙一號氣象衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。該箭由商業(yè)火箭公司東方空間自主研制,創(chuàng)造了全球起飛推力最大固體運(yùn)載火箭、世界首型全固體捆綁運(yùn)載火箭等多項(xiàng)紀(jì)錄。如今,東方空間靠“引力一號”成功躋身第6家達(dá)標(biāo)企業(yè),同排行榜上的幾位行業(yè)前輩在火箭一條街上“論箭”。
“除了藍(lán)箭航天的CEO張昌武是投資人出身,其他幾位和我一樣都是國家隊(duì)出身?!睂Α吨袊侣勚芸氛勂鸶偁帉κ謺r,布向偉顯得了如指掌。他是東方空間聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)席CEO、“引力一號”總設(shè)計(jì)師兼總指揮。2010年碩士畢業(yè)后,他進(jìn)入了中國航天科技集團(tuán)有限公司第一研究院(以下簡稱“航天一院”)工作,曾參與長征十一號運(yùn)載火箭的研制。2020年,其與幾位創(chuàng)始人聯(lián)合成立了東方空間。
北京星河動力航天科技股份有限公司(以下簡稱“星河動力”)董事長劉百奇也在航天一院工作過7年。他告訴《中國新聞周刊》,離開國家隊(duì)來商業(yè)“拓荒”可以稱作是時代的召喚。他在2018年創(chuàng)建星河動力時,國家對商業(yè)航天已多有支持。2014年,國務(wù)院出臺《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵社會投資的指導(dǎo)意見》,首次打破民間資本參與商業(yè)航天的政策門檻。2015年,國家發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃》,明確鼓勵民營企業(yè)發(fā)展商業(yè)航天,此后中國航天開始由政府主導(dǎo)向市場推動轉(zhuǎn)變,這一年也被稱為中國商業(yè)航天元年。藍(lán)箭航天、星際榮耀等第一批商業(yè)航天企業(yè)都在這一時期成立。
2020年6月,東方空間成立。三年里,其“卷”出了全球最大固體運(yùn)載火箭?!耙σ惶枴毖兄茍F(tuán)隊(duì)共開展了23項(xiàng)大型地面試驗(yàn),超過1450次試驗(yàn)迭代,其中大部分都在2023年內(nèi)完成。布向偉稱,2023年自己出差的時間加起來超過190天,這個數(shù)字還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上一些員工。
布向偉回憶,不僅實(shí)驗(yàn)需要現(xiàn)場盯,每一次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障后,都要連夜排故,遍歷此前生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)?!耙σ惶枴弊钥貏恿ο到y(tǒng)試車時,所有的產(chǎn)品都準(zhǔn)備好了,在北京測試時沒問題,一到海陽發(fā)射場的試車臺上做點(diǎn)火測試,就發(fā)現(xiàn)氣密性未達(dá)標(biāo),這是致命的故障。試車臺是流水線式的,團(tuán)隊(duì)面臨著3~5天之后產(chǎn)品要撤出的壓力,因?yàn)橐獡Q其他企業(yè)的產(chǎn)品做測試,所以必須在一天之內(nèi)把故障解決,包括把產(chǎn)品拿回生產(chǎn)廠家去拆解返工。
“卷”似乎成了一種通用的技術(shù)迭代模式。布向偉表示,2023年9月底,“引力一號”進(jìn)入東方航天港后,一直在為發(fā)射做準(zhǔn)備,主要涉及火箭的總裝和合練。合練就是讓火箭和發(fā)射場的相關(guān)設(shè)施、包括發(fā)射臺進(jìn)行匹配演練。多次合練期間還穿插發(fā)射臺底部防熱等測試工作,進(jìn)行了多項(xiàng)小技術(shù)的快速迭代,從而利用有限的時間和資源將故障風(fēng)險降到最小。
“卷”的過程中也涌現(xiàn)出不少業(yè)內(nèi)共有的問題。目前,企業(yè)做產(chǎn)品測試幾乎都是各地跑的模式。市場上有很多專業(yè)機(jī)構(gòu),提供振動實(shí)驗(yàn)、發(fā)動機(jī)試車等環(huán)節(jié)的測試,企業(yè)必須選擇有資質(zhì)的機(jī)構(gòu),讓專業(yè)人員進(jìn)行操作。各地的實(shí)驗(yàn)設(shè)施不一樣,例如火箭的靜力加載實(shí)驗(yàn),工位不一定能排上,加載能力也不一定適配自家火箭,所以只能反復(fù)挑地方。
好在國家隊(duì)的實(shí)驗(yàn)資源開放程度很高,民營企業(yè)都能去國家隊(duì)的實(shí)驗(yàn)場地做實(shí)驗(yàn)。在布向偉看來,商業(yè)航天要做的是把一些國家隊(duì)的成熟技術(shù)低成本化。這一過程存在巨大的創(chuàng)新空間。企業(yè)要改變國家隊(duì)固有的協(xié)作配套模式,改變火箭用材和工藝等,追求全機(jī)械化的全流程操作,降低成本的同時提高可靠性。商業(yè)航天特有的快速迭代、開放性和高效管理理念也將反哺國家隊(duì)。國家隊(duì)承載了基礎(chǔ)研究、國際競爭等任務(wù),而滿足市場用戶需求是商業(yè)航天的第一要務(wù)。
國際宇航空間運(yùn)輸委員會副主席楊宇光表示,商業(yè)航天在整體規(guī)模尚小且缺乏經(jīng)驗(yàn)的情況下,會依賴國家技術(shù)和人才的外溢。比如2023年4月,天兵科技發(fā)射的“天龍二號”遙一液氧煤油火箭實(shí)現(xiàn)了中國液體火箭的成功首飛,其使用了航天六院研制的液發(fā)-102發(fā)動機(jī)。顧行發(fā)認(rèn)為,國家隊(duì)成員創(chuàng)辦民營企業(yè)后,市場機(jī)制的引入倒逼創(chuàng)新,形成穩(wěn)步系統(tǒng)發(fā)展的國家隊(duì)和低成本高風(fēng)險的商業(yè)隊(duì),二者協(xié)同發(fā)展,共同降本增效。
目前,業(yè)內(nèi)公認(rèn),要實(shí)現(xiàn)降本增效,企業(yè)必須完全或部分走可復(fù)用液體大火箭的道路??蓮?fù)用面臨的既有基礎(chǔ)科學(xué)問題,也有工程技術(shù)問題。例如,去年送SpaceX的新型運(yùn)載火箭“星艦”上天的第二代“猛禽”液氧甲烷發(fā)動機(jī),僅1.3米噴口直徑能提供200噸級推力。藍(lán)箭航天自研的“天鵲-12” 一級火箭發(fā)動機(jī)是國內(nèi)唯一投入使用的液氧甲烷發(fā)動機(jī),去年7月送“朱雀二號”上天,其噴口直徑1.5米,推力為80噸級。越小的噴口和越大的單機(jī)推力意味著能夠并聯(lián)更多發(fā)動機(jī)、以更經(jīng)濟(jì)方式獲得更大推力。
布向偉認(rèn)為,國內(nèi)可以退而求其次,放棄一定的推力面積比,先實(shí)現(xiàn)液體箭的回收,然后通過產(chǎn)品快速迭代實(shí)現(xiàn)具體指標(biāo)的趕超。這也是東方空間在研的“引力二號”液氧煤油火箭未來要走的道路。今年1月,東方空間完成近6億元B輪融資,用于其自研的“原力-85”百噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)研發(fā)與生產(chǎn)工作,加速“引力二號”的研制。
即使死摳技術(shù)細(xì)節(jié),火箭發(fā)射失敗也是兵家常事。星際榮耀的“雙曲線一號”在2019年首飛成功后,接連經(jīng)歷了三次復(fù)飛失敗,箭上衛(wèi)星全部損失。2023年,星河動力共有7次火箭發(fā)射記錄,為當(dāng)年民營企業(yè)之首。其中, “谷神星一號”遙十一箭發(fā)射失利。此次失利后23天完成錯誤歸零,75天完成復(fù)飛。劉百奇稱,此前,業(yè)內(nèi)普遍有著發(fā)射務(wù)必成功的壓力,如今,業(yè)內(nèi)外對成敗的看法趨于理性,人們認(rèn)識到一些偶發(fā)的失利是難免要交的學(xué)費(fèi)。這使得企業(yè)失利后能客觀迅速地尋找原因,保持敢打敢沖的勁頭。
顧行發(fā)認(rèn)為,在市場和政策的加持下,目前國內(nèi)商業(yè)航天已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段,形成了既有獨(dú)立自主創(chuàng)新又和國際接軌的完整產(chǎn)業(yè)鏈,不存在某一個環(huán)節(jié)卡脖子的情況。資深航天技術(shù)學(xué)者黃志澄向《中國新聞周刊》表示,中國商業(yè)航天的起步階段已于2023年結(jié)束,今年開始步入成長階段。
北京微納星空科技有限公司創(chuàng)始人、董事長兼總經(jīng)理高恩宇是衛(wèi)星從業(yè)者,對這一階段轉(zhuǎn)變深有感觸。他告訴《中國新聞周刊》,去年商業(yè)航天首次被中央經(jīng)濟(jì)工作會議“點(diǎn)名”后,許多航天人都在朋友圈刷屏慶祝。從“元年”算起,中國商業(yè)航天邁入了第九個年頭,已經(jīng)不能再用“拓荒”去形容行業(yè)生態(tài)了。大部分企業(yè)都有了相對成熟的技術(shù)方向,接下來的主要任務(wù)是實(shí)踐落地,引入更多技術(shù)創(chuàng)新、降本增效、開拓市場。
“引力一號”只是打響了2024年商業(yè)航天發(fā)射的第一槍,各企業(yè)今年計(jì)劃中的發(fā)射任務(wù)不勝枚舉。天兵科技的“天龍三號”被認(rèn)為是國內(nèi)首型“獵鷹9號”級別的可復(fù)用液體火箭,計(jì)劃年中首飛,如果成功將大大拉近和SpaceX的距離。各大頭部企業(yè)在下半年都有發(fā)射計(jì)劃。多位受訪者表示,除了首發(fā)箭,現(xiàn)役火箭發(fā)射密度也將繼續(xù)增加,全年發(fā)射次數(shù)大概率將再破紀(jì)錄。
下游應(yīng)用的萬億市場
布向偉表示,國內(nèi)商業(yè)航天在2020年時已有了不少從業(yè)者,業(yè)內(nèi)公認(rèn)行業(yè)已初具規(guī)模。在此之前,SpaceX的“獵鷹9號”液氧煤油火箭已于2016年實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用,星際榮耀的“雙曲線一號”作為國內(nèi)首枚成功入軌的商業(yè)運(yùn)載火箭已于2019年飛成,這意味著“這件事能做”,接下來就該探索商業(yè)模式了。
目前,公認(rèn)的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈可簡單分為上游制造、中游發(fā)射、下游應(yīng)用與運(yùn)營。衛(wèi)星在空中組網(wǎng),提供大量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)信號的全球覆蓋,構(gòu)建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),是當(dāng)前商業(yè)航天最清晰可見的盈利場景。其中,低軌衛(wèi)星因?yàn)槔@行周期短、近地面等特征,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速獲取和傳輸,受到各國重視。SpaceX于2015年公布“星鏈計(jì)劃”,計(jì)劃到2027年前將4.2萬顆衛(wèi)星送入低軌,目前,已經(jīng)布局了超過5200顆,在全球低軌衛(wèi)星總量中占比超過50%,組成了人類有史以來規(guī)模最大的衛(wèi)星星座。今年1月,工信部等7部門印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,將布局6G、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)直連衛(wèi)星等關(guān)鍵技術(shù)納入新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。
高恩宇曾就職于航天一院和航天五院,于2017年創(chuàng)立微納星空。他回憶,那時市場上已有了一些衛(wèi)星公司,但自己這樣科班出身的前國家隊(duì)成員還是比較稀缺,所依仗的優(yōu)勢資源只有自己手里的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。新組建的公司面臨著缺錢、少成功案例、沒訂單的挑戰(zhàn),需要面對“一顆衛(wèi)星的研發(fā)費(fèi)用得幾百萬,而公司第一輪才融了1000萬”的窘境,錢都得掰手指頭花。
微納星空的脫困方案是緩慢迭代滾雪球。在高恩宇看來,許多前國家隊(duì)創(chuàng)始人都知道技術(shù)路線應(yīng)該怎么做,在前期資金沒有那么充足的情況下,只能從小做起,接10公斤左右小衛(wèi)星的制造任務(wù)。經(jīng)過不斷技術(shù)迭代,如今微納星空研制的主流衛(wèi)星產(chǎn)品達(dá)到500公斤級。
“雙曲線一號”首飛成功后,星際榮耀估值從8億元躍升至12億元。布向偉表示,商業(yè)火箭公司早期的融資額一般在千萬元量級。東方空間的首筆融資為5000萬,可見2020年資本相較5年前更愿意向商業(yè)航天傾斜。雖然目前國內(nèi)火箭企業(yè)還在追逐盈利拐點(diǎn),但事實(shí)證明商業(yè)航天模式可以盈利。去年11月,SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克在社交平臺X上稱,當(dāng)年第一季度SpaceX營業(yè)收入為15億美元,首次實(shí)現(xiàn)盈利。馬斯克同時預(yù)計(jì),“星鏈”將很快實(shí)現(xiàn)正向現(xiàn)金流,并成為SpaceX最大的收入板塊。
2020年,中國向聯(lián)合國下屬的國際電信聯(lián)盟(ITU)提交了星座頻譜申請,計(jì)劃發(fā)射約1.3萬顆低軌衛(wèi)星,代號GW。2021年,中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司成立,負(fù)責(zé)統(tǒng)籌規(guī)劃GW衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展,次年“星網(wǎng)工程”正式立項(xiàng)。除此之外,由上海市政府主導(dǎo)、業(yè)內(nèi)稱為“中國版星鏈”的G60星座,計(jì)劃發(fā)射約1.2萬顆低軌衛(wèi)星。2023年7月,隸屬國家隊(duì)的長征二號丙運(yùn)載火箭將一顆GW試驗(yàn)衛(wèi)星成功送入軌道。同年12月,G60首顆商業(yè)衛(wèi)星在上海格思航天衛(wèi)星數(shù)字工廠下線。
顧行發(fā)向《中國新聞周刊》介紹,衛(wèi)星應(yīng)用有三大板塊:一是衛(wèi)星導(dǎo)航和定位,已在生活中廣泛應(yīng)用。二是衛(wèi)星通信,GW與G60衛(wèi)星都是通信衛(wèi)星,“星網(wǎng)工程”建設(shè)成熟后,海洋和山區(qū)等基站難以觸及的地區(qū)也能實(shí)現(xiàn)通信互聯(lián)。2023年8月,華為發(fā)布新款Mate60 Pro手機(jī),可支持衛(wèi)星通話。同年10月,SpaceX推出了“星鏈”直連手機(jī)業(yè)務(wù)。衛(wèi)星通信很快將惠及大眾。三是衛(wèi)星遙感,天氣預(yù)報、國土資源調(diào)查、地圖測繪等,都需求大量遙感數(shù)據(jù),但這部分應(yīng)用還有待進(jìn)一步挖掘。
在劉百奇看來,衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展代表著繼政策和資本之后,商業(yè)航天發(fā)展的第三個推動因素已然成熟,也就是市場需求。布向偉稱,SpaceX發(fā)布“星鏈計(jì)劃”后,空間軌道和衛(wèi)星頻段成為必須搶占的資源,這意味著衛(wèi)星的運(yùn)載火箭和發(fā)射場成為核心需求。楊宇光對《中國新聞周刊》稱,中國商業(yè)航天發(fā)展已具備充分條件,即既有了技術(shù)可行性,同時,下游應(yīng)用領(lǐng)域也有了大規(guī)模需求。
劉百奇簡單算了算賬,假設(shè)國家發(fā)射1萬顆衛(wèi)星,低軌通信衛(wèi)星目前國內(nèi)平均造價算3000萬元,硬件投入已超千億元。以業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)性的“10倍理論”來看,衛(wèi)星形成的應(yīng)用市場規(guī)模通常是硬件投入的10倍以上,因此下游應(yīng)用可以輕松實(shí)現(xiàn)“萬億級市場規(guī)?!?。艾媒咨詢2022年3月發(fā)布的《中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢專題研究報告》預(yù)計(jì),中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2024年將突破2.3萬億元。2023年2月,泰伯智庫發(fā)布《中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)研究報告》稱,到2025年這一數(shù)字將達(dá)2.8萬億元。
目前,市場空間未能得到充分釋放。顧行發(fā)舉例稱,美國民用遙感數(shù)據(jù)已沒有地面分辨率限制,谷歌地圖常用的分辨率為0.27米,最高第22級低于0.07米。而國內(nèi)民用遙感衛(wèi)星分辨率限制在0.5米,數(shù)據(jù)共享等各方面的政策還不完善。因此,在切實(shí)維護(hù)國家安全的前提下,需建立銜接市場的政策措施。高恩宇認(rèn)為,考慮到目前商業(yè)航天供應(yīng)鏈薄弱,上下游供應(yīng)和服務(wù)商仍然以體制內(nèi)企業(yè)為主,數(shù)量有限且未得到充分競爭,可以給民用數(shù)據(jù)一個明確的市場份額定量,逐步放開遙感衛(wèi)星分辨率限制。
“衛(wèi)星數(shù)據(jù)向服務(wù)的轉(zhuǎn)化還是弱項(xiàng)。”顧行發(fā)說。他將現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模形容為一個啞鈴,兩頭分別是上游制造和下游應(yīng)用,中間的服務(wù)轉(zhuǎn)化薄弱,限制了下游應(yīng)用的發(fā)展。現(xiàn)在商業(yè)航天出圈的更多是火箭、發(fā)射臺和衛(wèi)星,這說明發(fā)展所需的原料有了,但要完全發(fā)揮其商業(yè)價值,在以火箭、衛(wèi)星為代表的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈形成的同時,還應(yīng)同步構(gòu)建衛(wèi)星數(shù)據(jù)普及等信息增值服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈,釋放下游市場空間,將啞鈴狀變?yōu)槔葼睢?/p>
“別叫我‘中國馬斯克’”
商業(yè)航天的“內(nèi)卷”很大程度上是在追逐需求的步伐。布向偉稱,業(yè)內(nèi)認(rèn)為2026年國內(nèi)將迎來衛(wèi)星的高密度發(fā)射。對商業(yè)航天企業(yè)來說,能不能在這一時間點(diǎn)拿出運(yùn)載能力更強(qiáng)、成本更低的火箭,是最大的考驗(yàn)。因此,各大火箭企業(yè)目前都有一種考前“趕作業(yè)”的感覺。如果不“卷”,將來在市場上就沒有立足之地。
位于上海松江的G60產(chǎn)業(yè)基地計(jì)劃在2024年發(fā)射并運(yùn)行至少108顆衛(wèi)星,提供初步的商業(yè)服務(wù),到2027年建成一個參與全球競爭的完整產(chǎn)業(yè)鏈,基地產(chǎn)能為300顆衛(wèi)星/年。作為“星鏈”的競品,G60衛(wèi)星總數(shù)達(dá)1.2萬顆,覆蓋全球的寬帶網(wǎng)絡(luò)需求。加上GW,10年內(nèi)中國總共要送超過2.5萬顆衛(wèi)星上天,最終形成中國自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)完全體。從已經(jīng)上天的衛(wèi)星數(shù)量來看,“星網(wǎng)工程”落后于“星鏈”。
此外,根據(jù)ITU規(guī)定,衛(wèi)星頻率及軌道按照申報順序獲得優(yōu)先使用權(quán),也就是先到先得。SpaceX已經(jīng)申請了4.2萬顆衛(wèi)星,據(jù)ITU官網(wǎng)數(shù)據(jù),地球低軌衛(wèi)星總?cè)萘考s6萬顆,目前各國申報數(shù)量已超7萬顆。申報后也非一勞永逸,如果沒有在規(guī)定時間內(nèi)完成發(fā)射數(shù)量要求,則將被視為放棄軌道使用權(quán)。也就是說,“星網(wǎng)工程”要實(shí)現(xiàn)未來10年內(nèi)的完全部署,平均每年要至少發(fā)射1300顆衛(wèi)星。多位受訪者表示,國內(nèi)目前的發(fā)射能力還有較大差距。
為加快推進(jìn)“星網(wǎng)工程”,海南商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射場建設(shè)于2022年7月開工,這是中國繼酒泉、太原、西昌和文昌后建設(shè)的第五個發(fā)射場,也是全國首個商業(yè)航天發(fā)射場。目前,一號發(fā)射工位已竣工,2024年上半年,海南商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射場將完成火箭的首次發(fā)射,有望在年內(nèi)實(shí)現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射。全部建成后其將具備一年32發(fā)的能力。劉百奇指出,如果瞄準(zhǔn)未來發(fā)射需求,當(dāng)前的發(fā)射容量是不足的,但現(xiàn)在的發(fā)射量還沒有崛起。發(fā)射量和發(fā)射需求是同步發(fā)展的,未來發(fā)射容量不會成為發(fā)展的限制因素。
其他方面的差距也要正視。高恩宇表示,國內(nèi)商業(yè)航天雖然發(fā)展迅猛,但SpaceX動作更快。以液體可復(fù)用火箭為例,國內(nèi)目前成功入軌的箭型還都是一次性消費(fèi)品,而“獵鷹9號”在2022年全年61次發(fā)射與回收中就達(dá)到了100%成功率。目前,國內(nèi)可復(fù)用火箭技術(shù)還處在初級階段。2023年12月,星際榮耀的“雙曲線二號”驗(yàn)證火箭在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行了第二次飛行試驗(yàn),成功完成一個高度340米的“蚱蜢跳”。藍(lán)箭航天的“朱雀三號”VTVL-1可重復(fù)使用垂直起降回收火箭也于今年1月完成類似驗(yàn)證。
劉百奇用水杯當(dāng)作箭體演示了回收驗(yàn)證過程?!膀乞焯笔球?yàn)證的第一階段,指火箭垂直起降,例如目前國內(nèi)做的百米級垂直起降實(shí)驗(yàn),過程中火箭發(fā)動機(jī)一直開著,比較緩慢地升空再落地,就像握住手里的水杯讓它來回垂直移動一樣。第二階段還是垂直起降,但要打得比較高,就如同把手里的杯子往上拋出去很高,然后再想辦法接住它。第三階段則是完全模擬火箭出入大氣層再返回的過程。國內(nèi)目前還在“手不能離開杯子”的階段,距離最終目標(biāo)至少還有兩年。而“獵鷹9號”在2016年就完成了第三階段,這是最明顯的差距。在可復(fù)用這樣的核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,國內(nèi)與SpaceX的差距可達(dá)10年。
布向偉指出,SpaceX在其他企業(yè)還沒有形成能力的時候,已經(jīng)跑得很遠(yuǎn)。“星艦”液體燃料箱的薄壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平很高,質(zhì)量系數(shù)可以達(dá)到4%~6%,國內(nèi)常規(guī)的質(zhì)量系數(shù)為7%,別看就1%,能省下好幾噸輜重。楊宇光認(rèn)為,在降本增效、規(guī)模化生產(chǎn)的探索道路上,起決定性作用的還是國家整體的科技與工藝水平?!靶桥灐辈捎?04不銹鋼鑄箭體,材料每個國家都有,但能夠用如此便宜的材料造出如此巨大且強(qiáng)度過關(guān)的整箭,說明SpaceX已經(jīng)具備了較強(qiáng)的設(shè)計(jì)加工能力。
此外,商業(yè)航天的盈利模式還有待進(jìn)一步研究。黃志澄表示,中國較有實(shí)力的民營企業(yè),對開發(fā)太空和商業(yè)航天領(lǐng)域的投資仍然持觀望態(tài)度。全球范圍內(nèi),現(xiàn)在還沒有一家民營商業(yè)航天企業(yè)上市。上市困難意味著盈利困難。SpaceX盈利主要的原因還是有了“星鏈”的反哺,這也體現(xiàn)了商業(yè)閉環(huán)的重要性。
作為北京市政協(xié)委員,劉百奇今年撰寫了一份《關(guān)于加大對商業(yè)航天企業(yè)上市融資支持力度的提案》。他表示,要求航天企業(yè)這樣一個高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險、高回報、長周期的行業(yè)在短時間形成盈利,才能登陸資本市場,將不利于行業(yè)快速發(fā)展。企業(yè)上市是解決資金問題的有效途徑,因此他在提案中呼吁,希望政府進(jìn)一步出臺支持商業(yè)航天企業(yè)上市的政策。
多位受訪者稱,盡管中國航天對標(biāo)SpaceX有諸多不足,但也有潛在優(yōu)勢。中國航天擁有多年積累和完整體系,涉及運(yùn)載火箭、空間站、環(huán)登月、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域。而SpaceX受制于美國航空航天局(NASA)的訂單,很難做到各方面均衡發(fā)展。黃志澄指出,雖然中國沒有SpaceX這樣一騎絕塵的頭部企業(yè),但受益于大量企業(yè)和積極配合的地方政府,可能演化出獨(dú)有的發(fā)展道路。在他看來,商業(yè)航天的參與者有國家隊(duì)和商業(yè)隊(duì),需要更高層級的部門來統(tǒng)籌二者的協(xié)調(diào)融合。
2月3日,北京商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展大會在亦莊舉辦,提出到2028年將在亦莊形成商業(yè)航天500億級產(chǎn)業(yè)集群。大會正式發(fā)布了“北京火箭大街共性科研生產(chǎn)基地項(xiàng)目”,將于今年4月開建,2025年正式投入使用。黃志澄稱,從江湖人稱的“火箭一條街”到名副其實(shí)的“北京火箭大街”,中國走得很快。
SpaceX在北京時間2月16日又進(jìn)行了一項(xiàng)“星鏈”任務(wù),這次任務(wù)將22顆低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入了軌道,包含24小時內(nèi)的三次發(fā)射,其中一次是“獵鷹9號”型火箭的第300次飛行。它的一級火箭于發(fā)射后8分鐘返回地球,垂直著陸在太平洋一艘無人船上。這艘船名字叫“當(dāng)然我依舊愛你”,取材于英國著名作家伊恩·班克斯的“文明”系列科幻作品中的名作《游戲玩家》,書中高級文明的一艘艦船便叫這個名字。
搭載“引力一號”完成海上發(fā)射任務(wù)的發(fā)射船名叫“東方航天港號”。在被問及為什么發(fā)射船名如此“直給”時,布向偉笑了。他表示,目前國內(nèi)各企業(yè)的首要目標(biāo)還是活下去,哪怕是有成果的企業(yè)創(chuàng)始人也不愿意討論誰會成為中國的馬斯克,因?yàn)镾paceX模式只能對標(biāo),不能模仿,企業(yè)要探索各自的生存之道。“別叫我‘中國馬斯克’,那不是贊美?!辈枷騻[擺手說。
《中國新聞周刊》2024年第8期
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