北京時(shí)間5月31日3時(shí)22分,一個(gè)全球矚目的時(shí)刻。
兩名美國宇航員,乘坐SpaceX載人“龍飛船”,在“獵鷹9號”火箭助推下離開(kāi)地球。
7小時(shí)后,“龍飛船”與國際空間站對接,航天員成功進(jìn)入空間站內。
這是人類(lèi)歷史上首次民營(yíng)載人航天。
對SpaceX創(chuàng )始人馬斯克來(lái)說(shuō),自己距離“移民火星計劃”,又近了一步。
馬斯克已然封“神”。更多跟隨者則躍躍欲試,將商業(yè)航天推向更大的潮頭。
01 美夢(mèng)成真
2008年12月底,特斯拉的首席財務(wù)官告訴馬斯克:
“公司賬面現金最多只能維持三天,甚至更短。”
彼時(shí),馬斯克已經(jīng)把所有錢(qián)投進(jìn)了特斯拉和SpaceX,但這兩家公司都瀕臨破產(chǎn)。
2006-2008年間,“獵鷹一號”三次發(fā)射,全部失敗。
2008年,又正值金融風(fēng)暴來(lái)襲,馬斯克的“火星夢(mèng)”,似乎就要成為異想天開(kāi)的笑話(huà)。
在距離破產(chǎn)僅兩天的時(shí)間,馬斯克緊急賣(mài)掉了房子、私人飛機和麥克拉倫F1跑車(chē)。
搬進(jìn)空蕩的酒店,他恍如隔世。
“我差點(diǎn)被打垮了,那真是一段非常非常黑暗的日子。”2008年圣誕節前,馬斯克感到世界一片黑暗。
最絕望的時(shí)候,馬斯克給所有的親朋好友發(fā)郵件,希望大家能多多少少能投資一點(diǎn),支持自己的事業(yè)。最終,Google創(chuàng )始人、eBay CEO等大佬慷慨解囊。
這筆錢(qián),馬斯克沒(méi)有拿來(lái)茍延殘喘,而是進(jìn)行最后一次豪賭。
2008年9月28日,“獵鷹一號”終于成功發(fā)射,SpaceX成為世界上第一個(gè)將火箭發(fā)射入軌的私營(yíng)航天公司。
這次成功,拯救了SpaceX,也拯救了馬斯克。
NASA(美國國家航空航天局)看到了SpaceX的潛力,很快就與它簽訂了商業(yè)合同。
大筆一劃,16億美元。
無(wú)所不能的NASA,怎么會(huì )選擇與民營(yíng)企業(yè)合作?
第一,太貴。最早NASA用航天飛機,每次飛行費用超過(guò)10億美元,即使載滿(mǎn)6人,每人每次的平均發(fā)射費用也高達1.67億美元。2011年“亞特蘭蒂斯號”航天飛機完成最后一次發(fā)射任務(wù)后,所有航天飛機都退役了。
第二,還是太貴。自家航天飛機太貴,NASA開(kāi)始租用俄羅斯“聯(lián)盟號”宇宙飛船,但報價(jià)還是一路飆升,從一開(kāi)始每人每次2000多萬(wàn)美元的“船票”,漲到了如今的8000萬(wàn)美元。
過(guò)去幾年,NASA光“船票”就花了30多億美元。
特朗普上臺后,NASA的預算開(kāi)始朝不保夕。
2018年預算中,地球科學(xué)分支被削減13%,教育辦公室預算被全部刪減。2020年,為了保住深空探索項目,NASA只得忍痛將“空間發(fā)射系統”預算,從21.5億美元砍到17.754億美元。
于是,人窮志不短的NASA,選擇了與SpaceX合作。
應了那句話(huà),個(gè)人的努力固然重要,但也要考慮歷史的進(jìn)程。
商業(yè)航天,由此迎來(lái)了黃金時(shí)代。
值得一提的是,就在載人“龍飛船”成功升空數天后,SpaceX“星鏈”計劃的第八次發(fā)射,再次成功將60顆衛星送入軌道。
所謂“星鏈”計劃,就是擬在太空搭建一個(gè)由1.2萬(wàn)顆衛星組成的網(wǎng)絡(luò ),形成一個(gè)低成本、高覆蓋的天基全球通訊系統。不僅可為商業(yè)通信提供便利,也能向軍方和科研機構提供衛星服務(wù)。
一直以來(lái),這個(gè)項目都被認為不是一個(gè)純粹的商業(yè)計劃??仗熨Y源的爭奪一直是大國角力的戰場(chǎng),脫胎于商業(yè)航天的“星鏈”所具有的軍事潛力和價(jià)值,只會(huì )讓國家之間的“空天之戰”愈演愈烈。
02 商業(yè)航天的門(mén)道
長(cháng)久以來(lái),航天事業(yè)都是大國高精尖技術(shù)的巔峰。
但事實(shí)證明,即便是擁有龐大資源和專(zhuān)家的NASA,依然沒(méi)做到SpaceX做到的事。
馬斯克的成功秘密是什么?
首先要“摳門(mén)”。
商業(yè)航天與國家任務(wù)不同,成本是決勝的關(guān)鍵因素之一。以“萬(wàn)無(wú)一失”為首要目標的國家隊,雖然掌握著(zhù)最尖端的技術(shù)、材料、人員、裝備,能最大程度確保安全可靠,但也意味著(zhù)成本呈幾何倍數的增加。
但民營(yíng)企業(yè),會(huì )選用成熟的“工業(yè)級”部件替代尖端的“宇航級”部件。這種“偷工減料”的做法,雖然具有極大風(fēng)險,但確實(shí)大大減少了成本,增大了盈利空間。
以SpaceX為例,火箭制造的材料成本,還不到制造成本的3%,大部分錢(qián)花在了流水線(xiàn)上,極大地降低了生產(chǎn)成本。
同時(shí),SpaceX也深知“貪多嚼不爛”,在火箭研發(fā)上,在一段時(shí)期內就死磕一個(gè)種類(lèi),然后不斷提升設計、改進(jìn)工藝,大大減少了隱形研發(fā)成本。
1970-2000年間,太空發(fā)射成本大約是18500美元/公斤;美國航天飛機的成本,約為54500美元/公斤;而SpaceX“獵鷹9號”,把成本打到了2720美元/公斤,只有航天飛機的1/20。
此外,俄羅斯“聯(lián)盟號”只能坐3人,而SpaceX“龍飛船”一次坐7人,單人單次發(fā)射成本降到了5500萬(wàn)美元。
▲2018年發(fā)射報價(jià)對比,圖/Bloomberg
SpaceX的另一個(gè)“殺手锏”,就是回收技術(shù)。
當年,馬斯克說(shuō)要研發(fā)回收式火箭時(shí),全世界一片噓聲。
結果2019年,SpaceX拿出了回收火箭復用成功率100%的成績(jì)單。
目前,SpaceX“龍飛船”、“獵鷹9號”火箭,理論上可實(shí)現近100次回收,即便不大修保養,也能連續回收10次。
▲SpaceX獵鷹9號帶著(zhù)載人龍飛船
其次,要“狼性”。
航天是一個(gè)復雜的系統工程,國家龐大的研發(fā)機構,擁有超強的研發(fā)資源和實(shí)力,民營(yíng)企業(yè)在各方面都難以望其項背。
但強大的資源,意味著(zhù)強大的干預力量。相對于任務(wù)重大、響應緩慢的國家機構,民營(yíng)企業(yè)具有決策靈活、響應迅速的天然優(yōu)勢。
比如在火箭發(fā)動(dòng)機研制過(guò)程中,NASA這樣的國家機構,要經(jīng)歷漫長(cháng)的流程申報、反復測試,耗費時(shí)間、資金巨大。而民營(yíng)企業(yè)僅需要團隊集中研究,便可快速決策。
商業(yè)本質(zhì)上追求效率、進(jìn)步,并依靠創(chuàng )新、標準化和規?;瘉?lái)實(shí)現。一位SpaceX工程師曾說(shuō):“我們能在一周內改進(jìn)設計,并在火箭上實(shí)現。”
用互聯(lián)網(wǎng)迭代開(kāi)發(fā)的思路搞火箭,SpaceX的進(jìn)步速度快得難以置信:
從“蚱蜢”火箭測試返場(chǎng)飛行,到“獵鷹9號”火箭首次軟著(zhù)陸成功,只用了2年;
從5噸GEO(地球靜止軌道)火箭到20噸GEO火箭的改良優(yōu)化,只花費了3年;
Merlin發(fā)動(dòng)機從玩具一樣到超強推重比,只用了5年;
從“龍飛船”從載貨到載人,只用了3年……
人才、資金、資源,NASA不但有,甚至更多。但最后為什么SpaceX把大幅降低發(fā)射成本這件事干成了?相較于NASA的“學(xué)究風(fēng)”、“科研范”,SpaceX更加“接地氣”。
第三,更“功利”。
相比“先拿錢(qián),后干活”的國家隊,民營(yíng)企業(yè)不但要向資本展現技術(shù)能力,更要向投資人勾畫(huà)商業(yè)航天的市場(chǎng)藍圖。
一次訪(fǎng)談中,馬斯克曾被問(wèn)道,是如何說(shuō)服NASA和美國政府,允許SpaceX做火箭生意的?他回答:“說(shuō)服別人最主要的不是去游說(shuō),而是你將這件事情做到一個(gè)臨界點(diǎn),讓大家能看到希望。”
SpaceX深諳此道,展示出亮眼的“黑科技”和巨大的市場(chǎng)潛力。
從公開(kāi)的訂單和投資來(lái)看,SpaceX運送美國宇航員和物資供給的合同,價(jià)值42億美元;還收到來(lái)自17個(gè)國家共64個(gè)衛星發(fā)射訂單;以及從今年開(kāi)始,允許游客訪(fǎng)問(wèn)國際空間站,每人可收約5800萬(wàn)美元的“船票”。
因此,過(guò)不了多久,世界各地的私人訂單也會(huì )朝SpaceX紛沓而至。
基于此,SpaceX已經(jīng)官宣實(shí)現盈利。
降低成本、迭代研發(fā)、增收運營(yíng)......航天商業(yè)化的意義,讓宇宙探索不再由政府撥款買(mǎi)單,而是能引入更多的智慧和資本,成為創(chuàng )造正向價(jià)值、可持續循環(huán)的商業(yè)。
學(xué)會(huì )自我造血,才能擁有持續旺盛的生命力。這樣的故事,曾在航空、通訊、計算機領(lǐng)域一次次上演。
03 中國加入太空之戰
摩根士丹利預測:2040年,全球航天經(jīng)濟收入將超過(guò)1萬(wàn)億美元,其中商業(yè)航天約占八成。
商業(yè)航天,將成為眾多資本和世界主要經(jīng)濟體爭奪的太空“藍海”。
近十年來(lái),全球衛星產(chǎn)業(yè)總收入呈現增長(cháng)態(tài)勢。其中,衛星服務(wù)業(yè)和地面設備制造業(yè)最賺錢(qián),國內外投資機構開(kāi)始逐漸關(guān)注商業(yè)航天賽道。
競爭對手,也越發(fā)多了起來(lái)。
在海外,SpaceX絲毫不敢松懈,要時(shí)刻面對維珍銀河(Virgin Galactic)、藍色起源(Blue Origin)等民營(yíng)航天企業(yè)的追趕。
2019年11月15日,維珍銀河已經(jīng)啟動(dòng)了太空游客訓練計劃。
之前,維珍銀河推出的“太空游”票價(jià),僅需25萬(wàn)美元,迅速引發(fā)600多人熱烈追捧。隨后,維珍銀河為游客們專(zhuān)門(mén)設計了防彈宇航服,并推出醫療咨詢(xún)和營(yíng)養健身課程。
如果不是新冠疫情,2020年年中,這些游客可能已經(jīng)在遨游太空。
SpaceX的另一勁敵藍色起源,今年也造出了高速率火箭引擎BE-4,足以與同樣使用液氧甲烷當燃料的、SpaceX的猛禽Raptor引擎相媲美。
對世人來(lái)說(shuō),貝佐斯的“亞馬遜”,讓他登上了“世界首富”的巔峰。但在他心里,藍色起源才是人生最重要的夢(mèng)想。
他認為,地球日益增長(cháng)的能源需求將耗盡有限的能源。如果沒(méi)有足夠的能源,配給和饑餓就會(huì )接踵而至。
于是在2000年,貝佐斯成立藍色起源,每年投入10億美元巨資,建造火箭、漫游車(chē)以及能飛越地球大氣層的航天器。
多年來(lái),貝佐斯鮮少回應亞馬遜的問(wèn)題,卻如同傳教士般分享他的太空移民信仰:“We have to go to space to save Earth.”
而放眼國內,2018年以后,中國民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)也在加速發(fā)展,星際榮耀、零壹空間與藍箭航天等企業(yè)競相亮相,揭開(kāi)了中國航天新篇章。
2018年5月17日,零壹空間研發(fā)的OS-X火箭成功升空,成為民營(yíng)自研商用亞軌道火箭的“第一射”。
零壹空間CEO舒暢認為,在中低軌道上,商業(yè)開(kāi)發(fā)一定是民營(yíng)公司來(lái)做;而深空探測及月球基地、空間站,一定是國家隊主導。
2020年5月27日,星際榮耀的“焦點(diǎn)一號”可重復使用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機,成功完成二次啟動(dòng)長(cháng)程500秒試車(chē)。
這次試車(chē)成功,標志著(zhù)中國首臺具備二次啟動(dòng)能力的液氧甲烷發(fā)動(dòng)機誕生,也意味著(zhù)中國民營(yíng)航天企業(yè)實(shí)現了運載火箭垂直回收又一項核心技術(shù)突破。
眼下,雖然SpaceX搶到了先機,但浩瀚的星際給中國也留下了巨大的空間。
從藍色起源、Space X創(chuàng )立算起,美國商業(yè)航天已走過(guò)近20年的歷程。而中國直到2015年前后,才開(kāi)始涌現商業(yè)航天企業(yè)。
正是這短短幾年時(shí)間,國內企業(yè)完成了從衛星設計研制、火箭研制發(fā)射,到衛星在軌運營(yíng)、商業(yè)化應用的“0到1”的歷程。
以北斗導航、高景一號等重大專(zhuān)項突破為引領(lǐng),中國商業(yè)航天企業(yè)不僅繼續深耕導航、通信、遙感三大主流市場(chǎng),也在擴展至衛星互聯(lián)網(wǎng)、高通量通信、科研實(shí)驗衛星等應用場(chǎng)景。
2019年,全球共進(jìn)行了103次航天發(fā)射(包括失敗的發(fā)射),連續第二年發(fā)射“破百”。其中,中國以34次穩居第一,俄羅斯以25次位居第二,美國則以21次排名第三。
一邊,是SpaceX發(fā)射了538顆“星鏈”衛星,以組建龐大的太空互聯(lián)網(wǎng);另一邊,中國“北斗”坐擁200多顆衛星,以精準定位全世界。北斗系統的第55顆導航衛星,暨“北斗三號”的最后一顆全球組網(wǎng)衛星,也于2020年6月23日順利進(jìn)入預定軌道,比原計劃提前半年完成。
飛速發(fā)展的背后,既寫(xiě)滿(mǎn)了心酸,也有中國特有的潛力和底氣。
1999年,美國國防授權法案禁止衛星及相關(guān)零部件出口中國,甚至包含美國元器件的衛星,都嚴禁由中國火箭發(fā)射升空。
這項禁令,直接使得剛剛成熟的中國對外發(fā)射業(yè)務(wù)基本退出國際市場(chǎng)。
2011年,美國的“沃爾夫條款”,又禁止中美兩國開(kāi)展任何與美國航天局有關(guān)或由白宮科技政策辦公室協(xié)調的聯(lián)合科研活動(dòng),甚至禁止美國航天局接待“中國官方訪(fǎng)問(wèn)者”。
一直以來(lái),美國都想利用市場(chǎng)換技術(shù)等手段,贏(yíng)取或獨占中國市場(chǎng),利用技術(shù)控制,消耗創(chuàng )新動(dòng)力,最終阻斷中國的技術(shù)突破與發(fā)展。
這顯然低估了中國。
從“東方紅”到“北斗”,從“神五”載人到“嫦娥一號”,中國不僅在多個(gè)領(lǐng)域突破封鎖,成為具備獨立建造空間站、探索月球能力的航天強國,也開(kāi)始實(shí)施技術(shù)反封鎖。
對外封鎖,就是一種技術(shù)自信。
▲嫦娥四號探測器成功登陸月球背面
實(shí)現了人類(lèi)探測器首次月背軟著(zhù)陸
“國家隊是集中力量辦大事,而我們是有力候補。”一位商業(yè)航天公司高管表示。
2014年4月,九天微星CEO謝濤在一場(chǎng)峰會(huì )上見(jiàn)到了馬斯克。當時(shí),門(mén)票被炒到3000元一張,他咬咬牙,買(mǎi)票進(jìn)場(chǎng)。
他至今仍記得,馬斯克在演講開(kāi)場(chǎng)放了一段視頻:SpaceX的“獵鷹”火箭穿云箭一樣扎入天宇,又精準找到了海上回收平臺,穩穩降落。
臺下人群里,謝濤瞪大了眼。
4年后的2018年2月,九天微星的第一顆星,3公斤重的“少年星一號”,在酒泉由長(cháng)征二號丁運載火箭發(fā)射升空。
自此之后,孩子們能在課堂上與衛星互動(dòng),學(xué)??赏ㄟ^(guò)衛星采集候鳥(niǎo)的遷徙數據,用于地理教學(xué)。
商業(yè)航天,是一項需要慢慢打磨的事業(yè)。不僅是技術(shù)能力、規則秩序的打磨,更需要國家引導支持、資本持續耐心、人才前赴后繼。
2020年,當新基建的春雷響起,原本曲高和寡的衛星互聯(lián)網(wǎng)、商業(yè)航天產(chǎn)業(yè),突然迎來(lái)了爆發(fā)式增長(cháng)的機會(huì )。
可以預見(jiàn),企業(yè)間、大國間的“空天之戰”將更加多元激烈,而在這場(chǎng)決定無(wú)限未來(lái)的競爭中,人類(lèi)必將走向真正的星辰大海。
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