在電影中，“鋼鐵俠”是維護(hù)世界和平的超級英雄。在現(xiàn)實中，被稱為“硅谷鋼鐵俠”的馬斯克（Elon Musk）在太空火箭、電動汽車、太陽能電池和人工智能等方面都有建樹，他還曾客串出演《鋼鐵俠2》。
“他對征服星辰大海的熱忱使他充滿了前進(jìn)的動力，移民火星就是他的終極目標(biāo)。”這是Space X（太空探索技術(shù)公司）員工口中的公司CEO馬斯克。
北京時間2月7日凌晨，Space X公司旗下的“獵鷹重型”火箭在經(jīng)歷多次推遲之后，終于試飛成功。順利升空后，該火箭將在繞著地球和火星的循環(huán)運行軌道上，停留數(shù)億年甚至超過10億年。伴隨火箭一同進(jìn)入太空的，還有一輛紅色特斯拉，以及車上乘載的一位假人航天員。這艘號稱“全球現(xiàn)役運載能力最強(qiáng)的火箭”，讓馬斯克“使人們生活在其他星球”的愿景向前邁進(jìn)了一大步。
作為一家民營航天企業(yè)，Space X不僅能夠做到質(zhì)量控制，還十分注重成本控制，因此得到了“用10億美元就實現(xiàn)了NASA（美國宇航局）花270億都做不到的事情”的美譽(yù)。
除了Space X，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟、藍(lán)色起源、軌道科學(xué)公司、波音等也參與了航天飛船和運載火箭的制造。在全球，越來越多的民營企業(yè)參與到商業(yè)航天的市場競爭中。
強(qiáng)運力低成本策略
火箭是人類進(jìn)入太空的主要運載工具。從研制到發(fā)射是一項龐大的工程，因此，航天發(fā)射的成本普遍在上萬美元/公斤。
運載火箭的成本包括研制成本、發(fā)射成本、測控成本?；鸺纳a(chǎn)是非大批量生產(chǎn)，導(dǎo)致單件成本大幅增加。組成火箭的零部件有很高的技術(shù)要求，其經(jīng)歷的預(yù)研、生產(chǎn)、組裝、測試等各階段都需要大量經(jīng)費?；鸺陌l(fā)射成本包括燃料成本、發(fā)射場的使用成本、人力成本，以及地面各類附屬設(shè)施的使用成本。測控成本主要包括遍布各地的測控臺站、測量船，以及指揮控制中心需要花費的資金。
通常，小型火箭發(fā)射一次大約需要2000萬—3000萬美元，中型火箭發(fā)射一次需要6000萬—1.5億美元，大型火箭發(fā)射一次大約需要2億美元以上。由于各國運載火箭研制、發(fā)射和人力成本不同，同類火箭的發(fā)射成本也有較大區(qū)別。
Space X從2002年成立之初，就定下了“要徹底改變空間技術(shù)，最終能使人們生活在其他星球”的宏大目標(biāo)。為此，開發(fā)了可部分重復(fù)使用的獵鷹1號和獵鷹9號運載火箭，分別于2008年和2010年首飛成功。同時，Space X還在開發(fā)“龍”系列載人航天飛機(jī)，需要通過獵鷹9號發(fā)射到預(yù)定軌道。
Space X最革命性的商業(yè)價值在于通過重復(fù)回收利用助推火箭，來節(jié)省發(fā)射成本，遠(yuǎn)比政府或其他民營公司制造的火箭便宜，每次發(fā)射只需大約一億美元。
此前，世界上可以重復(fù)利用的就是美國的航天飛機(jī)。每架20億美元的研發(fā)費，每次高達(dá)5億美元的飛行費，再加上返回后高昂的檢修費，讓美國航天局不堪重負(fù)，2010年美國就全面放棄了航天飛機(jī)。目前貝索斯的藍(lán)色起源公司也在發(fā)展可重復(fù)利用火箭，但由于飛行高度低、載重小等劣勢，沒辦法與Space X火箭相比。
本次Space X的“獵鷹重型”火箭搭載的3個一級助推器中，有兩個曾用于2016年獵鷹9號的發(fā)射任務(wù)中。在此次發(fā)射中，火箭的3個助推器中，兩個側(cè)推進(jìn)器成功實現(xiàn)二次回收，原計劃降落在大西洋海上無人回收平臺上的核心助推器未能成功著陸。據(jù)Space X表示，火箭助推器回收后不到24小時就可以再次使用，性價比極高。
Space X官網(wǎng)公布的信息顯示，“獵鷹重型”標(biāo)準(zhǔn)報價為9000萬美元。與在此之前的最大型運載火箭“德爾塔Ⅳ型”相比，有效載荷提升兩倍，成本僅為其1/3，從單位質(zhì)量載荷成本來看，“獵鷹重型”單位發(fā)射成本為1141美元/千克，更是遠(yuǎn)低于“德爾塔Ⅳ型”的11660美元/千克。與近地軌道運載能力為22.8噸的獵鷹9號運載火箭的發(fā)射報價6200萬美元相比，運載能力提升2.8倍，報價僅提高45%。如果購買多次發(fā)射任務(wù)，報價還會有折扣。
“獵鷹重型”的成功發(fā)射為Space X制造更強(qiáng)大火箭提供了可能性，馬斯克稱之為“大獵鷹火箭”（BFR）。簡單地說，BFR的設(shè)計原型是一個可重復(fù)使用的一級助推器，加上一個重復(fù)使用的頂部飛船。這套方案將令BFR比“獵鷹重型”擁有更大的推力，同時具備更低的成本。更重要的是，其發(fā)射的周轉(zhuǎn)時間將實現(xiàn)以小時計算，而不是以天來衡量。
商業(yè)航天空間巨大
近年來，隨著各國政府、企業(yè)太空活動的不斷增加，包括衛(wèi)星、火箭在內(nèi)的航天產(chǎn)業(yè)開始走出軍事、政府領(lǐng)域，大規(guī)模投入商業(yè)市場，而相應(yīng)的衛(wèi)星、火箭產(chǎn)品也在發(fā)生巨大的變化。
美銀美林于2017年10月預(yù)測，未來30年，航天業(yè)至少能夠發(fā)展到2.7萬億美元的規(guī)模。
數(shù)據(jù)顯示，2013年全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量首次破百，達(dá)到110顆。2016年攀升至169顆。2017年1-8月，全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量達(dá)310顆。根據(jù)UCS（美國憂思科學(xué)家聯(lián)盟）衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，截至2017年8月31日，全球在軌運行的衛(wèi)星1738顆，其中軍事、政府衛(wèi)星約844顆，商業(yè)衛(wèi)星767顆，民用衛(wèi)星127顆，民用、商業(yè)衛(wèi)星占比達(dá)到51.4%。而在美國，民用、商業(yè)衛(wèi)星占比已達(dá)61.5%。
早在小布什政府時期，美國就開始鼓勵發(fā)展商業(yè)航天，進(jìn)一步拓展政府和私營創(chuàng)新企業(yè)的合作。奧巴馬政府進(jìn)一步落實了商業(yè)航天政策，特朗普政府也將繼續(xù)大力發(fā)展商業(yè)航天。
根據(jù)美國蔡斯經(jīng)濟(jì)計量學(xué)會分析，NASA在航天科技每投入1美元，就對美國國民生產(chǎn)總值產(chǎn)生14美元或更多的經(jīng)濟(jì)效益。迄今為止，美國將航天技術(shù)投入商業(yè)運營，創(chuàng)造了2萬億美元的巨額利潤。
在“獵鷹重型”發(fā)射成功前，獵鷹9號火箭的低成本、可重復(fù)使用的特點，使其具有非常強(qiáng)的商業(yè)競爭力，吸引了航空業(yè)內(nèi)眾多機(jī)構(gòu)與部門的關(guān)注。美國審計署預(yù)計，到2030年時，軍方發(fā)射領(lǐng)域的規(guī)模將達(dá)到700億美元，是包括民用和商業(yè)合同在內(nèi)的市場中規(guī)模最大的一個細(xì)分領(lǐng)域。Space X獲得的NASA商業(yè)航天合同，就屬于民用和商業(yè)領(lǐng)域。
目前獵鷹9號是Space X公司最受NASA歡迎的產(chǎn)品，承擔(dān)為空間站運送補(bǔ)給的任務(wù)，美國空軍也與Space X合作進(jìn)行衛(wèi)星發(fā)射。2017年，Space X總共完成了18次發(fā)射，約占全球發(fā)射總量的1/5。根據(jù)Space X現(xiàn)有產(chǎn)能，馬斯克表示，“獵鷹重型”可以在每3到6個月之內(nèi)完成一次發(fā)射，“不管需求是什么，我們都能滿足”。
另外，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)被Space X視為未來帶來收入增長的重要業(yè)務(wù)。據(jù)預(yù)測，到2019年，Space X將從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中實現(xiàn)盈利，到2025年以前，Space X預(yù)計的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)將覆蓋超過4000萬的用戶，并會帶來300億美元的收入。
近幾年，國際衛(wèi)星發(fā)射市場的年均收入為2000億美元。面對這樣一塊大蛋糕，具備運載火箭研制和發(fā)射能力的國家和企業(yè)紛紛摩拳擦掌。
全球市場競爭激烈
2015年10月，NASA正式提出美國即將邁入“太空2.0”時代。NASA認(rèn)為，在“太空2.0”時代，太空開發(fā)不再僅由政府主導(dǎo)，應(yīng)由政府、私營企業(yè)、科學(xué)技術(shù)界、公眾共同推動。
盡管Space X“獵鷹重型”火箭受到多方青睞，但它并不是市場唯一的選擇。目前競爭者不僅來自NASA的空間發(fā)射系統(tǒng)，還有許多正在崛起的私營航空公司。
亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯的藍(lán)色起源公司將在2020年，首次公布可重復(fù)利用的“新格林”號火箭。今年1月，美國航天飛行初創(chuàng)公司“火箭實驗室”成功從其新西蘭發(fā)射臺，發(fā)射了帶有3D打印引擎的電子火箭，這枚火箭的發(fā)動機(jī)艙、噴油器、渦輪分子泵和主推進(jìn)劑閥門都是3D打印的，從而減輕重量。這是該公司首次從自己的私人發(fā)射場發(fā)射多顆衛(wèi)星，標(biāo)志著世界第一。
除了美國，日本也不甘落后，向商業(yè)航天領(lǐng)域發(fā)力。2016年11月,日本國會通過了《宇宙活動法案》，私營公司只要通過國家審查，就可以通過自家的火箭發(fā)射場，提供更為靈活的發(fā)射服務(wù)。過去，民營公司需要借助日本政府僅有的兩個火箭發(fā)射場，在發(fā)射日期上比較被動。
在2016年，佳能公司看好商業(yè)火箭領(lǐng)域，并希望協(xié)助日本宇航局開發(fā)迷你火箭。目前日本宇航局所使用的火箭H2A全長53米、直徑4米、重289噸，而迷你火箭全長僅為9.5米、直徑0.5米、重2.6噸。
2017年8月，佳能與IHI太空公司、日本建筑公司清水建設(shè)以及日本政策投資銀行成立合資公司，名為“新世代小型火箭開發(fā)企劃”，注冊資本為1億日元（約合人民幣606萬元）。其中，佳能出資70%。他們計劃在日本和歌山縣串本町建設(shè)發(fā)射場。這是日本首次由民間建設(shè)發(fā)射場，計劃于2018年底接受衛(wèi)星發(fā)射訂單，并于2021年用自制火箭發(fā)射衛(wèi)星。
近年來，日本的大學(xué)及投資機(jī)構(gòu)不斷開發(fā)100千克以下的微型衛(wèi)星。日本一位投資家出資的星際技術(shù)公司，預(yù)計于今年春天將小型衛(wèi)星發(fā)射到宇宙中，這將是日本民間首次對小型衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)行挑戰(zhàn)。
在中國，商業(yè)航天起步較晚，直到2016年12月發(fā)布的《2016中國的航天》白皮書才明確，鼓勵引導(dǎo)民間資本和社會力量有序參與航天科研生產(chǎn)、衛(wèi)星運營等航天活動。隨著國內(nèi)軍民融合的提出，火箭和衛(wèi)星領(lǐng)域開始向民營資本放開，已有多家國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)受到資本市場的青睞，并迅速崛起。
被稱為“中國版Space X”的國內(nèi)首家民營火箭制造研發(fā)公司零壹空間，專注于智能小型運載火箭的研制，為全球商用微小衛(wèi)星提供高性價比的發(fā)射服務(wù)。其自主研制的OS-X系列火箭發(fā)動機(jī)，已于2017年12月22日成功完成整機(jī)試車，目前已進(jìn)入全箭調(diào)試測試階段，預(yù)計在今年6月首飛，OS-M系列火箭也將于今年年底前后首飛。
零壹空間CEO舒暢在接受《國際金融報》記者采訪時表示，一般大的通訊衛(wèi)星發(fā)射是通過超大火箭完成，而目前創(chuàng)業(yè)公司做的運載火箭都是針對500公斤以下的微小衛(wèi)星，這種運載火箭與Space X的超大火箭是不一樣的。
“從現(xiàn)實考慮，我國商業(yè)航天起步比美國晚很多年，比如Space X于2002年成立，零壹空間在行業(yè)內(nèi)做得算是早的，也是2015年才成立，整整晚了13年。國內(nèi)商業(yè)航天市場屬于萌芽階段，因此對于創(chuàng)業(yè)公司而言，最初只能做小型的火箭，做大型的耗資巨大。”舒暢指出，“另外從商業(yè)上考慮，微小衛(wèi)星的數(shù)量占比在不斷增加，2015年500公斤以下的微小衛(wèi)星占整個衛(wèi)星的數(shù)量超過50%，2017年已經(jīng)占到70%。所以企業(yè)要參與國際競爭，找一個相對好切入并且不斷增長的領(lǐng)域，實際上是更有利的。”
舒暢認(rèn)為，目前我國商業(yè)航天發(fā)展面臨兩個挑戰(zhàn)，“航天這個行業(yè)天然是一個國際化市場，尤其是發(fā)射業(yè)務(wù)，我們目前面臨的第一個挑戰(zhàn)就是國際競爭。印度、俄羅斯包括美國，競爭都是很激烈的，Space X很厲害，全球50%的商業(yè)發(fā)射市場被他占領(lǐng)。雖然競爭壓力很大，但是我們也會有很多機(jī)會。未來包括歐洲、非洲、東南亞這些地區(qū)，微小衛(wèi)星的發(fā)射都是機(jī)會，因為我們國家航天工業(yè)基礎(chǔ)很好，在價格上、服務(wù)上有優(yōu)勢。”
“第二個挑戰(zhàn)就是國內(nèi)目前還沒有相關(guān)政策出臺。NASA對這些私營航天公司會有很多項目牽引，有些會直接給經(jīng)費，牽引你往前走，包括技術(shù)轉(zhuǎn)讓，這些東西在國內(nèi)暫時還是空白。另外，Space X會租用軍用發(fā)射場的點位，比如說按年收費，但是在我國這些制度是沒有的。主管部門一直在討論和研究，面對新的商業(yè)航天蓬勃發(fā)展，到底應(yīng)該如何管理，未來一兩年是一個政策窗口期。”舒暢表示。
