星際穿越 宇宙飛船哪國強?中國剛剛起步
11月16日,為期6天的第十屆中國航展在珠海落幕。會上簽訂了價值超過234億美元的逾300個項目,成交了227架各種型號的飛機。僅中國航天科技集團公司一家就一口氣簽訂了總金額逾1000億元的合作協議,閃耀世界。
而近期熱映的科幻電影《星際穿越》,通過描述NASA(美國國家航空航天局)為拯救瀕臨滅絕人類,飛出太陽系,飛越銀河,憑藉着愛和勇氣,尋找適合人類棲息繁衍的星球家園的故事,也極大點燃了我們的星空熱情。
宇宙洪荒,星辰浩淼。自上世紀五六十年代,蘇聯第一顆人造衞星上天、美國阿波羅號載人月後,人類迎來前所未有的宇宙探索新時代。至今,航天航空與世界產業科技聯繫更加緊密,太空科技已逐步應用到無線通訊、導航、天氣預報等民用產業中,形成龐大產業鏈。
以NASA為代表的航空航天大國是如何玩轉“星際穿越”?全球航空航天產業現狀如何?中國又如何趕超?
星際穿越的大國玩法
太空航天可以分為三個大的方向,衞星、載人航天、深空探測,基本反映了一國最高精尖的技術,且對支持資金有龐大需求,所以世界太空航天曆史基本是一場大國博弈角力的歷史。
通過國家航天機構的信息對比,可以看出,美國在太空航天領域研發和投入方面是當之無愧的第一大國。
在資金投入方面,NASA在2013年預算達177億美元,這個數據可能比中國、歐洲、俄羅斯、日本、印度幾個國家航空機構預算加起來的總額還要多。僅以NASA航天飛機項目為例,截止2011年共耗費1960億美元,比中國2014年全年1300多億美元軍費預算要高近50%。
冷戰結束後,太空探索不僅僅停留在大國間軍事層面的戰略比拼,其帶動的下游國防及民用航天產業空間也極為巨大。
擁有全球最領先的航空航天技術的美國,在全球民用航天競爭版圖中遙遙領先。據相關統計信息顯示,美國空間技術產業化已創造超2萬億美元的鉅額利潤。
美國擁有世界第一大航空航天企業(波音公司)、世界第三大航空航天企業(美國聯合技術公司)、 世界三大航空發動機生產商中的兩家(通用電氣和普拉特•惠特尼)、世界最大的戰鬥機製造商(美國洛克希德•馬丁公司)等等。
另外,特斯拉創始人馬斯克投資創立的,主營運載火箭發射私人太空發射公Space X,致力於培育低成本太空發射搶佔太空貨運市場,也成為近期世界太空產業關注的焦點。
歐洲的航天航空產業也頗為發達。比如歐洲宇航防務集團公司EADS,持有空中客車100%股權,是僅次於波音公司的、全世界第二大航空航天及防務公司;英國航空航天系統公司BAE,為全球第五大航空航天企業、同屬英國的羅爾斯—羅伊斯公司,是世界三大航空發動機廠家之一,GKN宇航公司則是全球航空航天覆合材料和金屬結構件製造的領導者。
還有,意大利的芬梅卡尼卡公司是世界前十大航空航天企業集團,主要進行飛機、直升機、衞星以及導彈系統、雷達等的設計和生產;法國賽峯集團麾下的斯奈克瑪公司主營業務為航空器動力裝置研製生產,承擔世界最大商用運載火箭阿麗亞娜火箭設計和研製工作,該國的泰雷茲集團是歐洲第一大戰鬥系統生產集團,還有阿麗亞娜空間公司在發射地球同步軌道衞星方面處於世界領先地位等等。
從探測範圍看,目前人類星際探索最遠的疆界是太陽系邊緣。美國在這方面遙遙領先,深空足跡基本已基本遍佈太陽系:“阿波羅號”載人登月、“尤利西斯”號、“起源”號探測太陽、“深空”號、“星雲”號、“等高線”號探測彗星、“黎明”號探測小行星、“信使”號探測水星、“好奇號”登錄火星等。2013年NASA宣佈1977年發射的“旅行者1號”正在離開太陽系,截至目前已飛離地球約177億公里,這相當於4.6萬個地月距離!
由於和美國合作密切,同為亞洲國家的日本星際探索能力也較為強大,基本和歐洲水平相當,同列第二梯度。特別的是,日本2003年發射“隼鳥”號小行星探測器,在“絲川”小行星上成功採樣,於2010年返回地球,實現了人類首次直接獲得月球以外天體岩石樣本。
中國正奮起直追,“嫦娥工程”目前已實現月球初步探測,“螢火一號火星探測”、“夸父太陽監測衞星”等月球以外的深空探測計劃也提上議程。
中國啓示:軍民融合是航空航天產業必由之路
儘管“嫦娥”已上九天攬月,但中國的航空航天產業規模與歐美相比,可以説僅僅是剛剛起步。數據顯示,目前中國航天產業收入僅佔全球航天業收入的3%左右,與大國地位極不相符。
與美國對標發現,我們首先在機構設置方面比較分散,美國航天機構設置較為明晰、集中。
1958年NASA宣佈成立,其直屬於聯邦政府部級單位,利於美國航天航空資源優化重組。其下設六個戰略事務部(航天飛行部、航空航天技術部、地球科學部、空間科學部、生物和物理研究部和安全與任務保障部)和十個研究中心(戈達德航天飛行中心、約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心、艾姆斯研究中心、德萊登飛行研究中心、蘭利研究中心、戈蘭研究中心和噴氣推進實驗室)。
而中國航天機構主管及實施單位,包括工信部國防科工局國家航天局、工信部國防科工局月球探測工程中心、解放軍總裝備部、中國航天科技集團公司、中國航天科工集團公司、中科院部分研究所等等。
此外,軍民深度融合,是歐美等航空航天發達國家對中國太空航天工業最重要的啓示。美國1993年宣佈“國防轉軌戰略”,其核心就是大力發展軍民兩用技術,確立了軍民技術融合的戰略,美國國防部有專門的國防技術轉移辦公室,負責擬定技術轉移和兩用技術政策。NASA也有一套機制,會以較低的價格將非前沿技術予以轉讓,還會將許多業務外包給私營航天企業。
而目前國內航空航天工業主要由中國航空工業集團、中國航天科技集團和中國航天科工三家集團公司主導,均為中央直接管理的國有企業。
且中國目前沒有成熟的航天技術民用化的轉化機制,民企入門成本太高。眾所周知,航空航天產業鏈漫長,加強軍民融合,契合中國向高端製造業升級的發展方向。加強軍民融合,有利於充分調動社會力量參與生產建設,可以有效降低研發與生產成本。
中國近年也意識到這一問題。中共十八大報告明確提出,要“堅持走中國特色軍民融合式發展路子,堅持富國和強軍相統一,加強軍民融合式發展戰略規劃、體制機制建設、法規建設”。
所以,儘管中國的航天工業仍有很多技術問題需要趕超,但不難預見的是,隨着工業能力的積累,轉化機制的完善,中國航天工業從元器件配套、新材料研發等下游產業到型號研製、發射、應用維護等核心產業一定會逐漸分步驟開放,逐漸實現軍民交融。
此前,中國載人航天工程新聞發言人曾披露,中國載人航天工程自1992年到2013年共花費390億元。我們分析認為,此數據與2013年全國財政收入12.9萬億的水平相比,還有巨大增長空間。
隨着空間探索活動的增加,預期未來中國航空航天投入也將水漲船高。據測算,未來10年中國實驗空間站與空間站發射總重將達130噸重,以及發射10至20艘飛船,總造價將達3000億元左右。
