經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 記者 李靖恒 中國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天正在吸引越來越多的目光。

8月3日下午3點(diǎn)，北京星際榮耀空間科技股份有限公司生產(chǎn)的雙曲線一號(hào)遙五民營(yíng)商業(yè)運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。經(jīng)遙測(cè)數(shù)據(jù)判讀，火箭一、二、三、四子級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)、液體姿軌控動(dòng)力、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制工作正常，全程姿態(tài)穩(wěn)定，各級(jí)間分離及星箭分離正常，飛行時(shí)序與理論時(shí)序基本一致。但由于整流罩未正常分離，未能將衛(wèi)星送入預(yù)定的500公里太陽(yáng)同步軌道，飛行試驗(yàn)未達(dá)到全部預(yù)期目的。

雙曲線一號(hào)曾于2019年7月25日成功發(fā)射，成為首枚發(fā)射成功并精確入軌的中國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天運(yùn)載火箭。這也使得中國(guó)成為繼美國(guó)之后，第二個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)民營(yíng)火箭發(fā)射的國(guó)家。

然而，本次發(fā)射失敗是雙曲線一號(hào)今年內(nèi)的第二次失敗。2月1日，雙曲線一號(hào)商業(yè)運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，火箭飛行出現(xiàn)異常，發(fā)射任務(wù)失敗。根據(jù)后來的故障調(diào)查結(jié)果，發(fā)射失敗是因?yàn)橐粔K本應(yīng)該脫落的保溫泡沫掉在了格柵舵（一種火箭飛行姿態(tài)控制裝置）上。“差之毫厘，謬以千里！教訓(xùn)及其深刻！”星際榮耀公司當(dāng)時(shí)在公告中說。

“航天本身是個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，會(huì)面臨各種各樣的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在去統(tǒng)計(jì)和評(píng)判火箭的發(fā)射成功率還為時(shí)過早，畢竟樣本量還太少。”作為中國(guó)商業(yè)航天發(fā)展的親歷者，在未來宇航研究院的創(chuàng)始人牛旼看來，除了技術(shù)挑戰(zhàn)，商業(yè)航天公司還必須在控制成本、技術(shù)創(chuàng)新的前提下，去提高質(zhì)量和發(fā)射成功率。

發(fā)展新階段

在牛旼看來，2015年算是中國(guó)民營(yíng)航天的元年。商業(yè)航天到目前已經(jīng)發(fā)展了五六年的時(shí)間，總體來說是處于高速、蓬勃的發(fā)展階段。牛旼所在的未來宇航研究院，是國(guó)內(nèi)首家商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)，在為國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天公司提供服務(wù)的同時(shí)，也見證了中國(guó)商業(yè)航天的發(fā)展歷程。

2014年，國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見》，首次提出鼓勵(lì)民間資本參與國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。此后，越來越多的地方政府也推出了針對(duì)商業(yè)航天的扶持措施。

近幾年，大量資本開始涌入商業(yè)航天領(lǐng)域。根據(jù)未來宇航研究院的統(tǒng)計(jì)，2020年整個(gè)商業(yè)航天領(lǐng)域的投資規(guī)模，已經(jīng)達(dá)到百億級(jí)。與國(guó)有計(jì)劃航天不同的是，商業(yè)民營(yíng)航天的資金更多來自于創(chuàng)業(yè)投資、風(fēng)險(xiǎn)投資等市場(chǎng)化的渠道。去年，星際榮耀公司完成了12億B輪融資，由北京金融街資本運(yùn)營(yíng)中心領(lǐng)投。

所有投資都有風(fēng)險(xiǎn)，但商業(yè)航天的投資風(fēng)險(xiǎn)尤其高，商業(yè)航天屬于硬科技中的硬科技，屬于最硬核的科技。在牛旼看來，航天作為智力密集型、資本密集型的領(lǐng)域，需要資本有耐心做長(zhǎng)期的戰(zhàn)略資本，不能只從財(cái)務(wù)指標(biāo)去衡量企業(yè)的價(jià)值，更應(yīng)從技術(shù)壁壘去衡量。

除了資金，航天發(fā)展的另一關(guān)鍵因素就是技術(shù)人才。早期民營(yíng)航天公司的技術(shù)型創(chuàng)辦者，多出身國(guó)有航天院所；如今，越來越多的跨界人才出現(xiàn)在商業(yè)航天創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域，馬斯克就是最典型的代表。“如果一個(gè)產(chǎn)業(yè)能夠變成萬億級(jí)的產(chǎn)業(yè)，人才一定是多元化的。未來的航天企業(yè)需要更多跨界人才，如互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、信息化、智能制造等。”在牛旼看來，商業(yè)航天的發(fā)展，也為航天技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，提供了新的發(fā)展路徑；以前學(xué)航天專業(yè)、空間科技專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后如果想干本行，就只能去國(guó)有航天院所。

據(jù)未來宇航研究院統(tǒng)計(jì)，目前，國(guó)內(nèi)活躍的商業(yè)航天企業(yè)數(shù)量超過300家。國(guó)內(nèi)商業(yè)航天30強(qiáng)企業(yè)從業(yè)人員總數(shù)已超萬人，平均每家企業(yè)人員數(shù)量超過200人。

牛旼介紹，2015年開始創(chuàng)辦的中國(guó)第一代商業(yè)航天公司，已經(jīng)到了交成果的階段了。比如，商業(yè)火箭公司已經(jīng)分別進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火試車、火箭的發(fā)射實(shí)驗(yàn)；而衛(wèi)星制造公司也紛紛完成了制造、發(fā)射、在軌應(yīng)用等。“目前已經(jīng)從公司初創(chuàng)技術(shù)，到了技術(shù)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品、產(chǎn)品變成商品的階段。所以我覺得已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的里程碑。”牛旼說。

平衡成本、創(chuàng)新與可靠性

然而，目前商業(yè)運(yùn)載火箭不斷的發(fā)射失敗，也說明了商業(yè)航天發(fā)展絕非容易。事實(shí)上，作為在商業(yè)航天領(lǐng)域開創(chuàng)先河的SpaceX公司，也頻頻傳出火箭發(fā)射失敗的消息。

商業(yè)航天企業(yè)，特別是商業(yè)火箭公司，正面臨如何在控制成本的前提下，實(shí)現(xiàn)相對(duì)高質(zhì)量創(chuàng)新和成功穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，國(guó)營(yíng)的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭已實(shí)施383次飛行任務(wù)，從1970年首飛至今歷時(shí)50年。而民營(yíng)企業(yè)研制的商業(yè)運(yùn)載火箭，至今僅有不到7年時(shí)間。

但在技術(shù)創(chuàng)新方面，商業(yè)航天對(duì)國(guó)有航天的補(bǔ)充作用、在航天領(lǐng)域釋放活力的作用不容忽視。在牛旼看來，根據(jù)市場(chǎng)化規(guī)則運(yùn)行的商業(yè)航天，特點(diǎn)就是追求性價(jià)比、鼓勵(lì)創(chuàng)新、包容失敗，高效決策流程和合理的激勵(lì)機(jī)制。

目前，很多國(guó)有航天院所就在進(jìn)行混合所有制改革，包括航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)和中科院在內(nèi)的院所，就紛紛了成立下屬的商業(yè)航天公司。

在牛旼看來，商業(yè)航天為節(jié)約成本，未來可能會(huì)減少一些地面測(cè)試的環(huán)節(jié),“必要的測(cè)試試驗(yàn)肯定會(huì)要進(jìn)行，把以前很多需要物理試驗(yàn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)仿真，通過數(shù)字?jǐn)?shù)仿真技術(shù)去實(shí)現(xiàn)。數(shù)字孿生在航天智能制造測(cè)試領(lǐng)域，將是未來商業(yè)航天發(fā)展的必然趨勢(shì)，是平衡成本和可靠性的最有效手段。”目前，精航偉泰已經(jīng)在數(shù)字孿生航天仿真領(lǐng)域取得不少突破。

但商業(yè)民營(yíng)火箭公司想要實(shí)現(xiàn)盈利，還有很長(zhǎng)的路要走。目前，SpaceX公司每年的發(fā)射數(shù)量在20發(fā)左右,其發(fā)射售價(jià)已經(jīng)降到發(fā)射衛(wèi)星每公斤5000美元。“5000美金實(shí)際上是很極限的價(jià)格。在這個(gè)價(jià)格基礎(chǔ)上，如果還能實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)，就必須實(shí)現(xiàn)火箭的回收利用。”牛旼說。

要實(shí)現(xiàn)火箭的利用，就必須使用液體發(fā)動(dòng)機(jī)火箭。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)發(fā)射的商業(yè)火箭都還是固體火箭。而藍(lán)箭航天、星際榮耀、星河動(dòng)力等都在研制自己的液體發(fā)動(dòng)機(jī)火箭，并取得了一定進(jìn)展。但現(xiàn)階段，很多商業(yè)航天公司仍處在打基礎(chǔ)階段。

早在2000年左右，就有基于國(guó)家衛(wèi)星的地面應(yīng)用開發(fā)，比如衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星通訊等。去年，發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入了新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范圍，與5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一同成為通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。目前，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星領(lǐng)域比較有代表性的企業(yè)包括長(zhǎng)光衛(wèi)星、歐比特、微納星空等。2015年至今，長(zhǎng)光衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射了將近30顆衛(wèi)星，歐比特發(fā)射了12顆衛(wèi)星在軌運(yùn)營(yíng)，微納星空也制造并發(fā)射了9個(gè)衛(wèi)星。但問題在于，目前很多衛(wèi)星都是單體制造，沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

“對(duì)標(biāo)馬斯克正在做的星鏈項(xiàng)目，一天能造出一顆衛(wèi)星，還把成本控制在50萬美金之下，這是很顛覆的事情。以前，衛(wèi)星制造業(yè)只是個(gè)產(chǎn)業(yè)，但現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的制造，怎么更便宜、更高效地制造衛(wèi)星，這是接下來的挑戰(zhàn)。”在牛旼看來，無論是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)還是衛(wèi)星遙感，衛(wèi)星數(shù)量相比較國(guó)外還有差距，這就會(huì)造成時(shí)效性不夠，又會(huì)在一定程度上局限應(yīng)用的發(fā)展。

打破固有思維定式

談及商業(yè)航天，馬斯克和SpaceX的貢獻(xiàn)，在于其根本性的技術(shù)創(chuàng)新和顛覆性的突破。但背后的差距，在牛旼看來，更多是理念上的。“馬斯克研發(fā)可回收火箭，曾經(jīng)有很多國(guó)外專家認(rèn)為它是不經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)不可行的，但現(xiàn)在成功顛覆了專家的認(rèn)識(shí)。未來火箭如果能像飛機(jī)一樣，加油就能飛，這就變成了顛覆性的產(chǎn)品。馬斯克正在做的星艦，用不銹鋼做，雖然還是一次次地失敗，一旦成功，又將是顛覆性的航天技術(shù)革命。”牛旼說。

值得注意的是，SpaceX采用的很多技術(shù)并非最先進(jìn)的技術(shù)，但把握住了技術(shù)和商業(yè)的平衡點(diǎn)。比如，SpaceX在星鏈項(xiàng)目的衛(wèi)星電推進(jìn)的工質(zhì)選擇上，用的不是公認(rèn)性能最高的氘和氚，而是性能相對(duì)高、但價(jià)格足夠便宜的氪。

“技術(shù)創(chuàng)新背后蘊(yùn)含著商業(yè)邏輯，要考慮成本。哪怕性能再好，但如果不夠經(jīng)濟(jì)，也不會(huì)選擇這個(gè)技術(shù)方向，這是我覺得接下來科技創(chuàng)新很重要的事情。”牛旼

還認(rèn)為，SpaceX之所以能持續(xù)創(chuàng)新，與很多工程師是共用的有關(guān)系，特斯拉的很多工程師胡泳和SpaceX是互相共用，包括特斯拉旗下的太陽(yáng)能電池板公司SolarCity。“未來，我們需要打破傳統(tǒng)航天固有的設(shè)計(jì)思想和理念。當(dāng)然我們要傳承傳統(tǒng)的航天質(zhì)量，追求高質(zhì)量、高可靠性的方法論；但在很多思想理念上進(jìn)行創(chuàng)新。當(dāng)然，最根本的還是人才的競(jìng)爭(zhēng)。”牛旼說。

而隨著未來越來越多的衛(wèi)星發(fā)射升空，太空軌道無疑將變得更稀缺。目前，高軌的地球同步軌道資源基本沒有了，商業(yè)衛(wèi)星主要是低軌衛(wèi)星。據(jù)測(cè)算，地球低軌應(yīng)該能容納不到10萬顆衛(wèi)星。UCS衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，截止2021年5月1日，地球上空一共有4084顆衛(wèi)星。其中，中國(guó)426顆，美國(guó)2485顆衛(wèi)星，其中屬于SpaceX的就有1442顆。

根據(jù)SpaceX公布的星鏈計(jì)劃，計(jì)劃在2024年前向太空發(fā)射約1.2萬顆衛(wèi)星，組成星鏈網(wǎng)絡(luò)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；后來又增加了計(jì)劃規(guī)模，使得目標(biāo)衛(wèi)星總量達(dá)到4.2萬顆。“馬斯克的巨型星座計(jì)劃，在未來也會(huì)帶來很大挑戰(zhàn)。從某些角度來說，這也是全球太空資源的競(jìng)爭(zhēng)。”牛旼說。