大多数男孩子都做过航天梦,而马斯克将梦境照进了现实。

5 月 31 日凌晨,美国太空探索技术公司(SpaceX)首次利用载人火箭把两位宇航员送入地球轨道,马斯克兴奋的手舞足蹈,这离他移民火星的梦想又近了一步。

据国外媒体报道,全美至少有 1030 万人同时在线观看 SpaceX 载人发射直播。在国内,也有相当多人在朋友圈刷屏,共同见证这一时刻。为什么 SpaceX 这次载人火箭的发射会引起这么多人的关注?它的成功有什么样的意义?

“这是航天技术和商业的完美结合展示”《纽约时报》的评论员说。从国家意义上说,SpaceX 成功将美国拉回了载人航天的第一梯队;从技术上讲,火箭的运载能力、燃料推力、可回收技术等,SpaceX 都遥遥领先;从影响力来说,SpaceX 将商业航空航天领域带到大众面前,开启了商业航天的新纪元。

与此同时,我国的商业航天领域的发展也备受关注。更有网民在 SpaceX 直播的评论区刷屏 “中国加油”“华为加油”。如今,我国商业航天发展状况如何?商业航天领域到底是不是有利可图的蓝海?

国内民营航天处于 “幼儿阶段”?

“如果说 SpaceX 是毕业生,我国的商业航天领域基本还处于幼儿园阶段” 华创资本的熊伟铭接受采访时说,但他也曾经说过 “如果能够得到更多的开放政策和资金支持,国内的企业可以很快追赶上 SpaceX 的进展”。

相比于 03 年成立的 SpaceX,我国的商业航天领域起步较晚。2014 年国务院出台了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,首次提出鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设。借着政策的东风,中国商业航天的大门就此打开,从 2015 年开始,中国诞生了以星际荣耀、蓝箭航天、星河动力、科工火箭、长征火箭等为代表的商业火箭企业,以及以微纳星空、银河航天、天仪研究院等为代表的商业卫星企业。

据统计,目前我国商业航天企业数量超过 160 家,涉及到 A 股公司超过 15 家。其中,星际荣耀的双曲线 1 号已成功入轨发射,蓝箭航天的天鹊发动机(80t 推力)已成功完成 100% 推力 100 秒试车。商业航天领域主要有两个赛道,分别是火箭制造和卫星制造(包括各种航天载荷制造)。卫星企业需要火箭企业将卫星送入太空,火箭企业则依靠卫星发射订单获得收入。

“民营火箭公司的主要市场是火箭将卫星发射进入轨道,于是研发具有运载能力且成本低的火箭至关重要。” 熊伟铭介绍说。2019 年 7 月,星级荣耀公司研发的 “双曲线一号遥一” 运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射,成为中国民营航天史上首枚成功入轨的火箭。

除此之外,其他商业航天公司也在布局火箭发射。成立于 2015 年 8 月重庆零壹空间,已经开拓火箭和总体设计、无线通信、智能控制、数据采集及试验测试系统、保障装备、固体动力六大技术领域。据介绍,该公司今年年底计划发射一枚商用亚轨道火箭,一方面给客户做相关的技术验证,一方面为后续运载火箭验证关键技术。成立于 2018 年 2 月的星河动力,定位于低成本商业火箭发射,其研制的固体运载火箭起飞质量 30 吨,近地轨道运载能力 350 公斤,采用三级固体推进加液体上面级构型,具备太空摆渡和主动离轨能力,可以满足微小卫星或试验载荷的发射。据介绍,其研制的首款火箭谷神星一号将在近三个月内发射。

尽管如此,国内民营火箭的运载能力和燃料的可回收性都与 SpaceX 不可同日而语。目前发射成功的国产火箭类型都是固体火箭,相比较下,液体运载火箭的发射成本低,有利于可重复使用。所以,不少国内民营航天公司也将研发液体火箭作为发展方向。

例如,2015 年成立的蓝箭航天便以研制大中型液体运载火箭及液氧甲烷发动机为主要竞争力。据蓝箭航天 CEO 张昌武介绍,蓝箭航天研制的中型液氧甲烷运载火箭朱雀二号目前已经完成了控制系统与发动机匹配验证,突破泵后摇摆技术。试验的成功意味着 “天鹊”80 吨液氧甲烷发动机飞行状态已基本确认,朱雀二号液体运载火箭从发动机单机验证阶段迈入联合匹配验证阶段。其透露,朱雀二号中型液体运载火箭力争今年底具备出厂能力,随后将择机发射。这表明,我国第一架以液体为燃料的商业火箭即将面世。

与此同时,拥有 “入轨” 能力的星际荣耀在今年 5 月 27 日 “焦点一号” 可重复使用液氧甲烷发动机完成二次启动长程 500 秒试车,试车成功标志着 “焦点一号” 具备二次启动能力,在未来可实现火箭可回收利用。可回收利用的火箭在未来降低卫星的发射费用至关重要,SpaceX 经过多年的实验、爆炸,在 2010 年便研制出了猎鹰 9 号可重复利用的液体火箭,并在 2015 年实现了首次回收,截止目前,猎鹰 9 号已经发射了 80 多次,且回收利用成功率达到了 97% 以上,随着重复利用的实现,猎鹰火箭单次发射的报价从过去的 6000 多万美元下降到了 5000 万美元。

“国内的商业航天事业还有很长的一段路要走,不过有 SpaceX 也发挥了鲶鱼作用,激活了全球商业航天的市场,国内商业航天事业也能从中吸取经验,尽快赶上它的步伐。” 熊伟铭说道。

“我们承认与 SpaceX 的差距” 蓝箭航天张昌武说 “但正是因为差距,我们才会有更多的动力和机遇,促使国内商业航天更高效的创新,提高技术能力。”

商业航天是块大蛋糕么?

4 月 20 日,卫星互联网首次被列入 “新基建” 的范围之内。所谓卫星互联网,指的是利用大量的卫星组成通讯网络,卫星通信是目前仅有的可同时实现抗毁性强、覆盖范围广、部署快速灵活、传输容量大、性能稳定可靠、不受地形和地域限制的通信技术。

随着 5G 商用,卫星互联网的覆盖率可以与 5G 实现互补。在城市人口密集地区,5G 保证了大量用户同时使用的高速网络,而在 5G 覆盖较少的偏远地区,诸如大海、沙漠、林区等人烟罕至的地区,卫星互联网确保了区域之中用户的网络使用。

根据联合国披露的关于全球互联网接入数据显示,全球有 49% 的人口依然未进入互联网世界。如果卫星互联网能够覆盖这部分人群,将是是巨大的收益。卫星互联网为全产业链提供投资机会,从卫星制造到火箭发射,每一个细分行业都充满了商机。卫星制造和火箭发射相关的公司将首先受益,与终端设备和卫星通信运营相关的公司将在后期受益,但市场空间更大。

2015 年,马斯克提出 “星链计划”,计划将在 2019-2024 年间发射约 1.2 万颗卫星组成 “星链” 网络,并在全球范围内提供低成本的互联网服务。4 月 23 日,SpaceX 成功地用一枚火箭就送了 60 颗卫星上太空,数量累计达到了 422 颗,成为世界上拥有卫星最多的组织。一次送上太空几十颗卫星,火箭还能垂直回收多次利用,极大的降低了卫星发射的成本。据悉,SpaceX 正逐步将服务客户扩大至全世界。《华尔街日报》曾帮其算了笔账:如果一切按照 SpaceX 计划,预计到 2025 年,其卫星互联网服务的用户将超过 4000 万,当年收入将会达到 300 亿美元。

“低轨卫星的数量和位置是有限的,先到先得。就像是一个房地产生意,就像北京的东三环,别人占了就没位置了。” 华创资本熊伟铭解释说。于是,在 SpaceX 的刺激下,全球各个国家航天公司被迫加入这场战役中来,为争抢太空中的一席之地不遗余力。

5 月 29 日,赛迪顾问物联网产业研究中心发布白皮书:全球正处于人造卫星密集发射前夕。地球近地轨道可容纳总共约 6 万颗卫星,一场围绕卫星轨道的资源战争正悄然拉开序幕。其中,美国低轨通信卫星布局先拔头筹。到 2029 年,美国企业将合计完成 46100 颗卫星的发射工作。中国低轨通讯卫星发展布局呈现快速追赶态势,截至目前,中国星座计划中组网数量在 30 颗以上的低轨卫星项目已达 10 个,项目规划总卫星发射数量达到 1900 颗。 根据天风证券预估,我国卫星互联网年产值将有望于 2028 年达到 0.4 万亿元人民币。其中卫星制造年产值 403.62 亿元,火箭发射年产值 180.7 亿元,地面设备 1716.1 亿元,卫星应用 1733.9 亿元。

此时,太空不再是神秘遥远的银河星辰,而是肥沃的金矿。火箭技术的革新和进步成为了企业的目标,也是国家层面的战略需求,太空资源争夺战一触即发。在 SpaceX 的刺激下,让我们关注到商业航天的同时,也迫使着许多人将航天梦提上议程。