谜团环绕中国商业航天

时间:2019-11-22 11:19 来源:亿欧网

不同于任何其他行业,在商业航天领域里,机遇始终伴随着巨大的风险与谜团,这种情况真实而残酷。

2014年10月28日,携带着天鹅座(Cygnus)宇宙飞船的安塔瑞斯号运载火箭,在美国弗吉尼亚州射升空时不久之后爆炸坠地。在地面上,火箭燃料剧烈爆燃轰起巨大的火球,照亮了整个瓦勒普斯岛的夜空。

火光中,NASA原计划向国际空间站运送的补给物资、科学实验仪器、小型卫星、地面发射台无一幸免,运营火箭的轨道科学公司(Orbital Sciences Corporation)遭受重创。

同一个星期,在理查德•布兰森爵士的注视下,英国维珍银河公司的载人航天器太空船二号在美国加州莫哈维航天航空港试飞坠毁,碎片散落在沙漠上,飞行员一人死亡,一人重伤。

之后两年,SpaceX公司先后两次遭遇严重发射事故,火箭连续爆炸,火箭、卫星和发射台悉数被毁,马斯克因此失去了几乎所有资金,濒临破产。

灾难连番上演。但此后几年,遭遇了惨痛失败的三家公司,全部完成了火箭和航天器的成功发射。被毁掉的一切并没有白费,火箭带来更多的是希望,而不是死亡与破坏。

大多数人眼中,商业航天都是一个异常神秘的圈子。如果将商业航天看成一座大山的话,历经过三连炸的马斯克,已经在带领SpaceX站立在山巅上执行太空旅游计划。而山脚下,则是几十亿人的懵懵懂懂。

两极之间,有无数机遇在等着中国的商业航天机构。在国家政策的鼓励之下,谁都明白这里面有多大的机会,但能够看到的市场,并不意味着就能吃得到。不同于任何其他行业,在商业航天领域里,机遇始终伴随着巨大的风险与谜团,这种情况真实而残酷。

谜团一

为什么航天可以商业化?

说中国商业航天脱胎于国有航天并不为过,这和马斯克、贝佐斯和理查德•布兰森“门外汉”的情况完全不同。当今大部分民营商业航天企业的创始人,都出身国有航天机构。

他们是某些航天项目的负责人,或是某些科研项目的领导者。但传统意义上的国有航天体系已无法给他们足够的舞台。走上创业道路,是双方都是可以接受的解决方案。

国有航天机构所承担的任务繁重并且充满风险。2017年7月2日晚,长征五号遥二火箭发射失利,卫星、火箭双双毁损。新华社在当天晚上八点零六分发布通稿,《长征五号遥二火箭飞行出现异常 发射任务失利》;

2019年5月,在太原卫星发射中心,一枚长征四号丙火箭搭载着遥感33号卫星发射,但这枚火箭没能把卫星送到预定轨道中。最终33号卫星和火箭坠入大气层烧毁。

由于所从事工作高度的复杂性和风险性,此类事故在航天事业中几乎无可避免,不论是国有航天还是商业航天。

但传统航天体系与国家形象之间的“正相关”关系一直存在,甚至导致有些人试图通过扭曲航天事业中的一些事实,来达到某些目的。

例如,“玉兔二号”在月球上的正常休眠,被有些人扭曲为严重的事故。有人发贴称“玉兔二号从第二天开始就没有再移动过,应该是有重大故障,这些天一直无法修复,只能放弃”,“玉兔二号的设计寿命8天,实际寿命可能只有2天,移动大约10米。”

但实际上,玉兔二号一直在正常工作,到10月底累计行走了接近300米,传回了大量月表照片和数据。中国的火箭发射成功率也一直高达97%以上,位居全球前列。

与国家形象之间的绑定关系,让航天产业的发展背上了沉重的“偶像包袱”,原本商业的发射行为政治化特征明显,甚至因此被某些敌对势力的借题发挥,制造舆论事端。

另外,航天产业一直是中国国防军工建设的重要一项,相关企业大多同时从事各类军工业产品的制造和销售,这也形成了传统中国航天产业独特的“商业模式”。

这种模式的不足之处在于,航天产业的发展会在一定程度上受到军费投入波动的影响,但航天本身是周期漫长的新兴事业,在这一点上,资本来源更多样化的商业航天机构明显不同。

民营商业航天机构的出现,可以对这些问题形成良好补充。从行业生态的角度看,需要民营航天成长为中国航天事业重要的组成部分。

2015年前后,国务院先后发布了《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》等文件,鼓励民营企业进入商业航天领域。

第二年,《2016中国的航天》白皮书中明确提到,“鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动,大力发展商业航天”。

到2017年,国家再次提出,要着力深化军民融合发展,加快探索实践脚步。几年的时间里,航天产业的大门已经向民间资本开放。

除了在政策之外,国有航天对于商业航天最大的支持,在于向这些民营企业、创业企业提供了成熟的航天基础设施——包括发射中心、发射台等等配套设施,这些都是耗费极高、需要漫长积累才能实现的,无法用火箭发射价格来衡量。

国家政策军民融合导向,资本打辅助,为中国商业航天建立了一套完善的发展体系。虽然中国商业航天的发展载体很重,但从卫星产业的情况来看,卫星设计、卫星制造、卫星发射、卫星运营、卫星测控、卫星应用与数据服务等,已经形成一条清晰完整的产业链。

谜团二

中国商业航天发展到了什么阶段?

早期,国有航天一直以承担国家探测任务为先,其整体水平、发射成功率在全球范围内名列前茅。商业航天虽然脱胎于传统国有航天体系,但并不能立刻与其相提并论。

天仪研究院创始人杨峰认为,在商业航天方面,中国与全球顶尖水平的差距还是挺大的,“不能觉得自己特别好。”

传统上值得骄傲的的中国航天,与商业航天要做的其实并不是同一件事。“商业航天干的事是面向商业市场,打造具备商业竞争力的产品和技术以及服务,而不应该是瞄准高精尖的科研水平去发展。术业有专攻,科研水平是国家队该做的事”,杨峰告诉亿欧。

国有航天体系和商业航天,是国家航天力量不可缺少的两个重要部分,这不仅是中国的现实情况,也是以美国为代表大多数国家的情况。

最为人所熟知的美国NASA(全称为National Aeronautics and Space Administration,直译为美国宇航局、美国太空总署)就是美国联邦政府所辖的一个行政性科研机构。

科研是NASA最重要的标签。但长期以来,它都在自己组织各类发射任务和工作,包括包括阿波罗登月计划、天空实验室空间站在内的绝大多数发射任务,都是NASA一手完成的。

如果把航天事业视为一个商业产业,那么在历史上很长时间里,NASA都像是一个由行政拨款,常年亏损的全产业链企业。

美国政府认为,自由市场竞争中可以让商业公司比政府机构更加高效。当然政府也希望能够少一些支出投入,并让NASA从相对传统的项目中解放出来。

NASA通过直接投资商业航天机构,让其自己研发技术,或者将一部分技术交给商业公司,让其自己融资,以此培养外部的商业航天力量。

在SpaceX崛起之前,波音和洛克希德马丁公司合资的ULA公司长期垄断美国军用卫星的发射任务,其价格之高甚至一度让NASA无法容忍。

到2014年,NASA已经敢于将向国际空间站运送航天员的大型项目交给商业航天机构,给出了波音公司和SpaceX公司高达68亿美元的合同,打造载人航天“太空的士”计划。

在这个过程中,NASA逐渐向更加纯正的科研机构回归,雇员人数下降。目前NASA的总雇员数已经从1994年的24731人下降到两万人以下。

过去十年,美国商业航天和国家航天之间的分工变得更加清晰。国家航天拿国家经费研究,从事最为高精尖的科研任务,商业航天机构接管那些底层技术已经成熟的发射工作、部分制造型工作,实现盈利价值。

中国的航天事业的商业化探索,与美国相比相差了数十年。杨峰看到,很多人的观念还没有扭转过来,有人对商业航天的评价很低,认为没价值,其中甚至包括了部分国有航天的专家领导。

相反的是,过度乐观的情况也同样存在。有些人认为中国的商业航天已经腾飞了,特别厉害,距离SpaceX只有两三年的差距。认为随着资本的注入,中国商业航天就此崛起。显然,这种认知也不正确。

国家和政府部门对于航天产业是热情的,在相关规划方面非常慷慨。目前在武汉、吉林、成都、西安等地,都规划了规模不等的航天产业园,其中西安国家民用航天科技产业基地已经成为国内规模最大的民用航天产业基地,吸引了大量民营航天产业链企业。

另外,上海自贸区也设计了对航天产业的支持政策,支持具有国内外竞争力的航空航天类机构设立研发中心和投资产业化项目,具体的政策包括年度销售收入达到一定规模后的现金奖励、按照实缴注册资金给予现金奖励、按照采购金额计算给予返点等。

由于产业的特殊性,行政支持在美国、欧洲几十年来在商业航天史上很常见,其各类经验和教训都值得学习。

虽然看起来已经越来越热闹,但对于中国的商业航天企业来说,如今的状态还远称不上繁荣,行业发展的起步进程才刚刚开始。

谜团三

中国商业航天进展如何?

2017年被看作是中国商业航天发展的兴始年。一年之后,商业航天的第一轮热潮出现了。

截止2018年年底,我国已经注册的商业航天企业已经超过百家,行业全年融资36亿元,比2017年增长了67%,这些企业中不乏拿到大额融资者。

2018年4月,蓝箭航天获得2亿元B轮融资,并在同年9月拿到了3亿元的B+轮融资,截止至同年9月底,蓝箭航天累计融资金额超8亿元人民币;

2018年7月,杨峰所在的天仪研究院获得了1.5亿元规模的B轮融资,2017年4月,其A轮近亿元融资完成,股东名单中包括了经纬中国、北极光等知名机构;

2018年8月,零壹空间获得了3亿元的融资,这家企业在此前已经完成了总额8亿元的四次融资,是行业内融资规模最大的企业。

对于那些拿到了融资的企业来说,在指定时间内完成发射工作,是资方的期待,也是其获得融资的关键条件。到2019年,最早拿到融资的一批初创企业已经开始执行发射任务。

截止到11月20日,亿欧根据公开资料查询,统计了今年国内航天企业火箭与卫星的发射次数,如下表。

商业航天本身就是一项高精尖的硬核技术,从发动机试车成功到实现首飞,需要长达1-2年的一步步的技术验证。两年时间里,民营运载火箭企业的首飞获得了50%的成功率;包括天仪、长光卫星、千乘探索、微纳星空等在内的民营卫星制造服务商,也搭载着长征号运载火箭实现了卫星发射。

2018年5月,零壹空间发射了“重庆两江之星”,我国首枚“自研商用亚轨道火箭”成功点火试飞。同年10月,蓝箭航天在酒泉卫星发射中心发射我国首枚民营运载火箭“朱雀一号”,但在三级时发生异常,卫星没能成功进入轨道;

2019年3月27日,零壹空间OS-M运载火箭在酒泉点火发射,一级分离后失控;

2019年7月25日,星际荣耀公司的“双曲线一号”运载火箭在中国酒泉卫星发射中心发射,成功以一箭多星的方式,将多颗卫星及有效载荷精确送入了设计轨道内,实现了中国民营运载火箭首次成功发射并高精度入轨,首次一箭多星发射入轨,首次实现太空广告并视频回传。

星途探索CEO梁建军向亿欧透露,预计今年11月底-12月初,星途探索将发射XT-1“中国科技城之星”亚轨道运载火箭,并在酒泉进行首飞。

亿欧获悉,星途探索的首飞任务是携带高超声速商业载荷的高超声速飞行试验。除此之外,在技术上主要具备以下作业能力:

大动压整流罩分离在45Km高空大动压环境下,采用大气层内两半抛罩方案,强干扰分离能力、技术难度大;

高超声速机动飞行,大于7Ma的交班速度,满足高超声速飞行,验证市场需求;

高机动、快响应,可全程机动飞行,发射场地灵活机动。

星途探索CEO梁建军告诉亿欧,过去一年主要的工作就是完成了从图上作业到实际产品的转化,这让企业的发展战略和路径变得更加明确清晰。

对于民营的商业航天机构来说,首飞的重要性不言而喻。飞行试验的成功是企业全流程运作能力的最终展示和验证。只有经过首飞的考验,才标志着公司能够完成从接受订单、产品研发、试验报备到完成飞行试验的全过程。

除了制造和发射之外,中美商业航天在运营服务方面存在有明显的差距。

根据SIA报告的数据显示,全球卫星服务和地面设备的市场空间是非常大的,占到了商业航天整体规模的一半,比重甚至超过了制造和发射。这些配套服务市场目前主要依赖于国有航天系统的支持,在总量和效率上都有提升的空间。

谜团四

中国从航天大国到航天强国还有多远?

民营商业航天机构的发展已经进入了快车道。在火箭发射之外,卫星制造、难度更大的火箭发动机研制等方面,也有不少民营企业在其中布局。

星河动力联合创始人刘建设告诉亿欧,星河动力的固体、液体燃料航天发动机并举发展,未来两年都会研发完善并安排发射,其中固体火箭产品均已投产,有20余项大型地面试验将会陆续开展。

卫星方面,“下海”的体制内资深人士和资本的推动下,过去两年时间的发展速度也很快。

千乘探索在2019年8月成功发射了遥感通讯双功能卫星,并开始提供一些数据服务;天仪研究院则是在科研卫星以及重型卫星方面具有优势,主要服务于科研试验院所,在2019年落地了100公斤以上的重型卫星。

卫星制造已经不是最难实现的环节。杨峰强调,卫星的量产并不是问题,关键在于需求。“只要市场有需求,我们可以随时响应。”

其业务发展主要有通信、遥感、导航三种主要产品形态,目前以政府机构、大企业为主要客户群体,民营企业客户暂时还未达到可以定制化应用卫星的阶段,但可以从商业卫星公司手中购买数据服务。

特别是遥感业务,商业服务属性比较明显,其应用范围包括了政府规划、军工企业、建筑施工、农业种植等等,市场需求广泛。

千乘探索创始人苗建全告诉亿欧,由于需求旺盛,目前千乘探索的情况是“产能不足”,卫星在中国上空停留的时间有限,卫星围绕地球转一圈,才能拍摄一批照片,因此未来必须发射更多卫星以扩展商业服务的能力。

“卫星组网”是国有航天、民营航天都在陆续发展的重头戏。卫星网的规划与发射实施,意味着规模庞大的卫星制造、应用体系建设与运载火箭发射。

目前来看,提供互联网通讯连接是卫星组网的主要应用。例如,近日SpaceX CEO马斯克就使用公司宽带卫星群Starlink提供的互联网发送了一条简单的推文。

Starlink在5月份发射了第一批60颗卫星,计划每颗重约500磅的卫星将与其他卫星协同工作,与地面站通信,最终用户将能够连接地面站以获得宽带网络信号。

本月,SpaceX公司向管理全球带宽国际使用的国际电信联盟提交文件,准备再发射3万颗Starlink全球互联网卫星。

在5G时代,全球对高带宽低延迟的宽带网络需求大增,卫星组网的全网络通信是传统运营商之外的一片蓝海,SpaceX正试图利用自己的航天技术优势抓住这个机会。

另外,发射这么多的卫星,势必要占据更多的卫星频段,从太空资源上的竞争来看,中国也同样因此面对激烈竞争的挑战。

强敌在前。梁建军判断,中国从航天大国到航天强国的发展,还需要10——15年左右。仅靠资本的助力是不够的,民营商业航天企业的发展,需要整个产业体系的完备性建设。“整个商业航天产业链已经浮现出来一个雏形,但是在每一个环节点上还需要更多优秀的公司出现,这样未来商业航天产业链会更加的完备。”

星际荣耀创始人彭小波则认为,10年左右的发展是保守估计。“最大的困难是人才的流动,最大的挑战是技术的创新。核心的设计、生产、测试要完整性,其余的外包配套工作要可控,产业才具备完备性。”

此外,商业航天产业和其他领域最大的不同点之一,就是风险问题始终贯穿行业发展的始终,强如中国、美国的国有航天体系,业务也没有一直顺利,难免遭遇各种失败。

对待商业航天企业的容错之心非常重要。中国商业航天的崛起需要企业去创新,也需要资本与政策上的容错与支持,相关决策者需要以更积极客观的心态去面对风险。

政策的支持一如既往。今年6月,国防科工局和军委装备发展部共同发布了"鼓励商业火箭企业有序发展"文件,给所有从业者、资本机构吃了定心丸。

最近两年成功试飞的企业,都是在技术、产品上有准备、有积累的企业,并且获得了资本的支持。已经有资本方判断,未来的行业巨头将在如今的几家优势企业中跑出来。

以星际荣耀、星途探索为代表的成功首飞企业,正在进一步完成入轨产品的研发,这是形成商业转化能力的基础。

梁建军提到,经过四五年的发展,中国的商业航天已逐渐形成一定规模,星际荣耀在2019年的入轨发射成功,让整个行业的信心都起来了。彭小波自己也觉得,公司正变得更加成熟,并且“永远在起点上。”

来源:亿欧网

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