四大谜团环绕中国商业航天,中国从航天大国到航天强国还有多远?

2021-02-23 21:02:11 投诉/举报

       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,火箭燃料猛烈爆燃轰起伟大的火球,照亮了整个瓦勒普斯岛的夜空。

火光中,NASA原设计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。

统一个星期,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,航行员一人殒命,一人重伤。

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

灾难连番上演。但今后几年,遭遇了凄惨失败的三家公司,所有完成了火箭和航天器的乐成发射。被毁掉的一切并没有白费,火箭带来更多的是希望,而不是殒命与损坏。

大多数人眼中,商业航天都是一个异常神秘的圈子。若是将商业航天看成一座大山的话,历经由三连炸的马斯克,已经在率领SpaceX站立在山巅上执行太空旅游设计。而山脚下,则是几十亿人的懵懵懂懂。

南北极之间,有无数时机在等着中国的商业航天机构。在国家政策的激励之下,谁都明了这里面有多大的机遇,但能够看到的市场,并不意味着就能吃得到。差别于任何其他行业,在商业航天领域里,时机始终伴随着伟大的风险与谜团,这种情形真实而残酷。

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“外行人”的情形完全差别。当今大部门民营商业航天企业的创始人,都身世国有航天机构。

他们是某些航天项目的负责人,或是某些科研项目的向导者。但传统意义上的国有航天系统已无法给他们足够的舞台。走上创业门路,是双方都是可以接受的解决方案。

国有航天机构所负担的义务繁重而且充满风险。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公布通稿,《长征五号遥二火箭航行泛起异常 发射义务失利》;

2019年5月,在太原卫星发射中央,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销毁。

由于所从事事情高度的复杂性和风险性,此类事故在航天事业中险些无可避免,不论是国有航天照样商业航天。

但传统航天系统与国家形象之间的“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,来到达某些目的。

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“玉兔二号从第二天最先就没有再移动过,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,现实寿命可能只有2天,移动约莫10米。”

但现实上,玉兔二号一直在正常事情,到10月尾累计行走了靠近300米,传回了大量月表照片和数据。中国的火箭发射乐成率也一直高达97%以上,位居全球前线。

与国家形象之间的绑定关系,让航天产业的生长背上了繁重的“偶像负担”,原本商业的发射行为政治化特征显著,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主要一项,相关企业大多同时从事种种军工业产物的制造和销售,这也形成了传统中国航天产业怪异的“商业模式”。

这种模式的不足之处在于,航天产业的生长会在一定程度上受到军费投入颠簸的影响,但航天自己是周期漫长的新兴事业,在这一点上,资源泉源更多样化的商业航天机构显著差别。

民营商业航天机构的泛起,可以对这些问题形成优越弥补。从行业生态的角度看,需要民营航天发展为中国航天事业主要的组成部门。

2015年前后,国务院先后公布了《关于创新重点领域投融资机制激励社会投资的指导意见》等文件,激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,“激励指导民间资源和社会气力有序介入航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产物服务、卫星运营等航天流动,大力生长商业航天”。

到2017年,国家再次提出,要着力深化军民融合生长,加速探索实践脚步。几年的时间里,航天产业的大门已经向民间资源开放。

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——包罗发射中央、发射台等等配套设施,这些都是花费极高、需要漫长积累才气实现的,无法用火箭发射价钱来权衡。

国家政策军民融合导向,资源打辅助,为中国商业航天建立了一套完善的生长系统。虽然中国商业航天的生长载体很重,但从卫星产业的情形来看,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

中国商业航天生长到了什么阶段?

早期,国有航天一直以负担国家探测义务为先,其整体水平、发射乐成率在全球局限内压倒一切。商业航天虽然脱胎于传统国有航天系统,但并不能马上与其相提并论。

天仪研究院创始人杨峰以为,在商业航天方面,中国与全球顶尖水平的差距照样挺大的,“不能以为自己稀奇好。”

传统上值得自满的的中国航天,与商业航天要做的实在并不是统一件事。“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物和手艺以及服务,而不应该是瞄准高精尖的科研水平去生长。术业有专攻,科研水平是国家队该做的事”,杨峰告诉亿欧。

国有航天系统和商业航天,是国家航天气力不能缺少的两个主要部门,这不仅是中国的现实情形,也是以美国为代表大多数国家的情形。

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最主要的标签。但历久以来,它都在自己组织种种发射义务和事情,包罗包罗阿波罗登月设计、天空实验室空间站在内的绝大多数发射义务,都是NASA一手完成的。

若是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。

美国政府以为,自由市场竞争中可以让商业公司比政府机构加倍高效。固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,让其自己研发手艺,或者将一部门手艺交给商业公司,让其自己融资,以此培育外部的商业航天气力。

在SpaceX崛起之前,波音和洛克希德马丁公司合资的ULA公司历久垄断美国军用卫星的发射义务,其价钱之高甚至一度让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68亿美元的条约,打造载人航天“太空的士”设计。

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

已往十年,美国商业航天和国家航天之间的分工变得加倍清晰。国家航天拿国家经费研究,从事最为高精尖的科研义务,商业航天机构接受那些底层手艺已经成熟的发射事情、部门制造型事情,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,很多人的看法还没有扭转过来,有人对商业航天的评价很低,以为没价值,其中甚至包罗了部门国有航天的专家向导。

相反的是,过分乐观的情形也同样存在。有些人以为中国的商业航天已经腾飞了,稀奇厉害,距离SpaceX只有两三年的差距。以为随着资源的注入,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,在相关计划方面异常慷慨。现在在武汉、吉林、成都、西安等地,都计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海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,支持具有海内外竞争力的航空航天类机构设立研发中央和投资产业化项目,详细的政策包罗年度销售收入到达一定规模后的现金奖励、凭据实缴注册资金给予现金奖励、凭据采购金额盘算给予返点等。

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,其种种履历和教训都值得学习。

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,现在的状态还远称不上繁荣,行业生长的起步历程才刚刚最先。

谜团三

中国商业航天希望若何?

2017年被看作是中国商业航天生长的兴始年。一年之后,商业航天的第一轮热潮泛起了。

停止2018年年底,我国已经注册的商业航天企业已经跨越百家,行业整年融资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,停止至同年9月尾,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,股东名单中包罗了经纬中国、北极光等着名机构;

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事情,是资方的期待,也是其获得融资的要害条件。到2019年,最早拿到融资的一批初创企业已经最先执行发射义务。

停止到11月20日,亿欧凭据公然资料查询,统计了今年海内航天企业火箭与卫星的发射次数。

商业航天自己就是一项高精尖的硬核手艺,从发动机试车乐成到实现首飞,需要长达1-2年的一步步的手艺验证。两年时间里,民营运载火箭企业的首飞获得了50%的乐成率;包罗天仪、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”乐成焚烧试飞。同年10月,蓝箭航天在酒泉卫星发射中央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,卫星没能乐成进入轨道;

2019年3月27日,零壹空间OS-M运载火箭在酒泉焚烧发射,一级星散后失控;

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央发射,乐成以一箭多星的方式,将多颗卫星及有效载荷正确送入了设计轨道内,实现了中国民营运载火箭首次乐成发射并高精度入轨,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月尾-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,并在酒泉举行首飞。

亿欧获悉,星途探索的首飞义务是携带高明声速商业载荷的高明声速航行试验。除此之外,在手艺上主要具备以下作业能力:

大动压整流罩星散在45Km高空大动压环境下,接纳大气层内两半抛罩方案,强滋扰星散能力、手艺难度大;

高明声速灵活航行,大于7Ma的接班速率,知足高明声速航行,验证市场需求;

高灵活、快响应,可全程灵活航行,发射园地灵活灵活。

星途探索CEO梁建军告诉亿欧,已往一年主要的事情就是完成了从图上作业到现实产物的转化,这让企业的生长战略和路径变得加倍明确清晰。

对于民营的商业航天机构来说,首飞的主要性不言而喻。航行试验的乐成是企业全流程运作能力的最终展示和验证。只有经由首飞的磨练,才标志着公司能够完成从接受订单、产物研发、试验报备到完成航行试验的全过程。

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显著的差距。

凭据SIA讲述的数据显示,全球卫星服务和地面装备的市场空间是异常大的,占到了商业航天整体规模的一半,比重甚至跨越了制造和发射。这些配套服务市场现在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另有多远?

民营商业航天机构的生长已经进入了快车道。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结构。

星河动力团结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生长,未来两年都市研发完善并放置发射,其中固体火箭产物均已投产,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源的推动下,已往两年时间的生长速率也很快。

千乘探索在2019年8月乐成发射了遥感通讯双功效卫星,并最先提供一些数据服务;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,要害在于需求。“只要市场有需求,我们可以随时响应。”

其营业生长主要有通讯、遥感、导航三种主要产物形态,现在以政府机构、大企业为主要客户群体,民营企业客户暂时还未到达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置数据服务。

稀奇是遥感营业,商业服务属性对照显著,其应用局限包罗了政府计划、军工企业、修建施工、农业莳植等等,市场需求普遍。

千乘探索创始人苗建全告诉亿欧,由于需求兴旺,现在千乘探索的情形是“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,才气拍摄一批照片,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、民营航天都在陆续生长的重头戏。卫星网的计划与发射实行,意味着规模重大的卫星制造、应用系统建设与运载火箭发射。

现在来看,提供互联网通讯毗邻是卫星组网的主要应用。例如,克日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朴的推文。

Starlink在5月份发射了第一批60颗卫星,设计每颗重约500磅的卫星将与其他卫星协同事情,与地面站通讯,最终用户将能够毗邻地面站以获得宽带网络信号。

本月,SpaceX公司向治理全球带宽国际使用的国际电信同盟提交文件,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讯是传统运营商之外的一片蓝海,SpaceX正试图行使自己的航天手艺优势捉住这个机遇。

另外,发射这么多的卫星,势需要占有更多的卫星频段,从太空资源上的竞争来看,中国也同样因此面临猛烈竞争的挑战。

强敌在前。梁建军判断,中国从航天大国到航天强国的生长,还需要10——15年左右。仅靠资源的助力是不够的,民营商业航天企业的生长,需要整个产业系统的完整性建设。“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异的公司泛起,这样未来商业航天产业链会加倍的完整。”

星际荣耀创始人彭小波则以为,10年左右的生长是守旧估量。“最大的难题是人才的流动,最大的挑战是手艺的创新。焦点的设计、生产、测试要完整性,其余的外包配套事情要可控,产业才具备完整性。”

此外,商业航天产业和其他领域最大的差别点之一,就是风险问题始终贯串行业生长的始终,强如中国、美国的国有航天系统,营业也没有一直顺遂,难免遭遇种种失败。

看待商业航天企业的容错之心异常主要。中国商业航天的崛起需要企业去创新,也需要资源与政策上的容错与支持,相关决策者需要以更努力客观的心态去面临风险。

政策的支持一如既往。今年6月,国防科工局和军委装备生长部配合公布了"激励商业火箭企业有序生长"文件,给所有从业者、资源机构吃了定心丸。

最近两年乐成试飞的企业,都是在手艺、产物上有准备、有积累的企业,而且获得了资源的支持。已经有资源方判断,未来的行业巨头将在现在的几家优势企业中跑出来。

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

梁建军提到,经由四五年的生长,中国的商业航天已逐渐形成一定规模,星际荣耀在2019年的入轨发射乐成,让整个行业的信心都起来了。彭小波自己也以为,公司正变得加倍成熟,而且“永远在起点上。”

多位业内资深人士在本文写作过程中提供了名贵支持,向亿欧提供了详实的资料和数据,在此表示感谢(排名不分先后):

天仪研究院创始人杨峰、千乘探索创始人苗建全、星际荣耀创始人彭小波、星河动力团结创始人刘建设、星途探索创始人梁建军、亿欧智库研究员张赓

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