大航天時代,中國民企如何發力

本報記者 楊沙沙
編者的話:中國首次火星探測任務“天問一號”探測器23日點火升空,給了中國人無限遐想。如任務成功,中國將成為世界上首個首次探索火星即完成軟着陸的國家。疫情期間,全人類都沒有停止“仰望星空”,美國太空探索技術公司(SpaceX)第九批58顆星鏈衞星上天,還完成了首次載人任務,創始人馬斯克已經迫不及待地啓動 “私人太空旅遊計劃”。在商業航天領域,中國民營企業和美國差距多大?目前商業航天領域有多大潛力可挖?三家中國民營航天企業近日接受《環球時報》記者採訪,對上述問題進行回應。
中國火箭公司仍是“賣方市場”
中國為什麼沒有出現SpaceX這樣的公司?北京星際榮耀空間科技有限公司(簡稱“星際榮耀”)副總裁姚博文接受《環球時報》記者採訪一開始,就嘗試解答這個問題。他告訴記者,國內也有類似“星鏈”的工程,雖然使用功能、目的不完全一樣,但也是一個能對標的項目。中國對於國家工程有體制上的優勢,善於集中力量辦大事,國家航天和民營航天可以形成1+1大於2的效果。
姚博文表示,科技不能單純靠資本推動,即便短時間給出大量資本,也不一定會達到相應科技高度。目前來看,中國民營航天企業問題並不在於資本,以星際榮耀為例,雖然處於疫情期間,但資本面都比較健康。中國商業航天起步比美國晚,SpaceX創立於2002年,第一次成功發射是在2008年。星際榮耀是在2016年建立,第一次入軌成功發射是在2019年。“美國商業航天用了6年的時間完成入軌發射,我們用了一半時間,如果單純以這個時間來比對,我們有理由相信,中美商業航天的差距會越來越小,甚至在未來某一個時間點會追平甚至超越”。
星際榮耀是國內最早一批民營火箭公司。2019年7月,該公司成功進行“雙曲線一號遙一”運載火箭入軌發射,成為除美國以外全球第一家實現火箭入軌的民營公司。對於此事,馬斯克郵件回覆稱“Whoa cool!”(真酷!)。目前全球有三家民營航天公司有自主研製並且重複發射運載火箭的能力,分別是美國SpaceX、美國火箭實驗室、星際榮耀。
姚博文稱,現階段,星際榮耀跟SpaceX還存在比較大的技術差距。今年7月8日,星際榮耀自主研發的焦點一號(代號“JD-1”)可重複使用液氧甲烷發動機順利通過連續變推力長程試車,試車時間200秒。發動機具備連續變推力能力是實現運載火箭垂直回收技術的必要條件,也是最核心的技術之一。資料顯示,2015年SpaceX公司已經完成第一次地面火箭回收。“其實在體量上我們就有很大差距,SpaceX目前有6000名員工,市值超300億美元,我們目前只有180名左右員工,發展時間也只有3年,所以我們還是要通過努力,爭取能跟SpaceX進行同水平的對話。”姚博文稱,如果説馬斯克的SpaceX是一個如日中天的“拳王”泰森,“我們更像一個剛剛學會走路的小孩,大概是這麼一個差距”。
在商業航天領域,火箭公司仍是“賣方市場”。姚博文提供的一組數據顯示, 2020年全球衞星發射需求達到4.5萬顆,全中國衞星發射需求也超過5000顆,2020年到目前為止中國只發射了幾百顆,整個發射市場非常空缺,是“有星無箭”“廉星貴箭”“多星少箭”的狀態,更多定價決策權還是在火箭公司。
自正式運營起,星際榮耀已公開的各類投資超過7億元。據悉,星際榮耀目前順利跨過所有商業航天公司的“第一道門檻”,已完成產品的市場投放。姚博文告訴記者,目前民營商業運載火箭公司更多提供衞星發射服務,訂單來自衞星公司或者高校等,單純衞星發射項目上星際榮耀已經實現盈利,“我們就是一個大的快遞公司,發射火箭就像運快遞,跟運包裹付費的邏輯一樣。目前至少每發一枚火箭都是賺錢的,形成了一個比較成熟的有規模化的產業訂單”,但是姚博文預計,整個公司運營盈利還需要一定週期。
民營航天企業靠什麼賺錢
美國SpaceX公司按批次陸續發射“星鏈”衞星的同時,國內的民營航天企業也沒閒着。去年1月,北京零重空間技術有限公司(簡稱“零重空間”)“靈鵲”遙感星座首顆技術驗證星在酒泉衞星發射中心搭載長征十一號運載火箭成功發射升空並送入預定軌道,標誌着“靈鵲”遙感星座進入在軌部署階段。“今年我們計劃十月還會繼續發射,”零重空間董事長蘭利東接受《環球時報》記者採訪時透露,“靈鵲”遙感星座計劃未來幾年內發射132顆衞星,實現半天“看”一遍地球。
“馬斯克的‘星鏈’計劃,從技術上講沒有什麼特殊,對中國航天來説,只是做或者不做的問題。”蘭利東告訴記者,從經濟效益或者商業收入上講,“星鏈”計劃並不划算,馬斯克計劃通過發射4.2萬顆衞星,在太空中組建一張龐大的“星鏈網絡”,為美國30%沒有手機信號的人解決通信問題,實現全球信號覆蓋。“以中國為例,地面基站組建的地面網足以解決手機信號問題,一個地面基站的容量遠比一顆衞星大得多,‘星鏈’計劃跟地面網相比沒有什麼商業上的競爭優勢,”蘭利東稱,馬斯克其實想借助“星鏈”計劃搶佔未來的太空資源,“星鏈”未來可以為作為5G、6G甚至7G的基礎設施存在,當需要做全球長距離信息通信業務時,衞星的覆蓋範圍要遠遠大於地面基站。
在離地球表面1000多公里的高空上打了上萬顆衞星,以後其他衞星發射升空後發生衝撞的概率也挺大,蘭利東開玩笑稱,“如果SpaceX將上萬顆衞星都發射到太空,我們如果還想再發射,還得跟SpaceX協調一下,能不能把你的軌道讓一讓,空個地方出來,我好發射衞星!”
零重空間成為“明星”是在2018年2月,當時由萬通地產創始人馮侖投資打造的“風馬牛一號”微小衞星搭載長征二號火箭成功發射,中國有了第一顆由私人投資打造的私人衞星,零重空間就是“風馬牛一號”衞星的主要研發製造方。“‘風馬牛一號’ 搭載的是一個全景相機,當時為了拍太空全景,但類似的‘私人訂製’現在對於公司業務來説,並沒有那麼多,”蘭利東告訴記者,國家也希望衞星發射能更多服務於民生和國家建設,以科學試驗為主。對於零重空間來説,目前更多的是搭載空間探測試驗等業務,“我們最終的目標還是為了獲取空間數據,搭載這塊只要能覆蓋成本,我們也願意去做”。目前,絕大部分民營航天公司發射衞星都有這種商業搭載任務,甚至有公司專門做衞星搭載業務。
“靈鵲”遙感星座是中國首個商業航天公司發佈的自主可控高時間分辨率遙感應用星座。遙感衞星,又稱對地觀測衞星,是衞星應用的三大領域之一。對地觀測衞星給地球表面“拍照”,獲得的圖像數據,廣泛應用於各個民用領域。“這幾年,中國商業航天發展起來後,對遙感衞星支持率是最大的,”蘭利東稱,這裏面既有國家項目,也有民營公司自己的項目,“在航天領域,中國以前歷史欠賬太多,現在都是在補欠賬,以前沒有什麼遙感衞星,現在地面需求越來越旺盛,遙感衞星發射增多也是順應需求趨勢”。
目前,零重空間發射的遙感衞星,在農業、林業上應用比較多。蘭利東介紹稱,以農業茶園為例,可以通過衞星監測茶樹長勢、病蟲害暴發等。“今年的蝗蟲遷徙,我們的衞星也在全程監測”,他告訴記者,衞星影像是一種常態化監測手段,可以監測大面積的河流、農田,甚至河道邊亂搭亂建、城市違章建築違法用地等,都可以通過衞星影像看得很清楚,因此零重空間也和一些河道管理部門、城市數據中心合作,“這些監測營收是可持續的,能夠穩定支撐我們的業務流”。蘭利東表示,在遙感衞星領域,中美髮展都差不多,中國衞星現在還可以拍動圖、拍視頻,能完整拍出事件演化過程,信息含量非常大。
蘭利東表示,在商業航天市場,民營企業項目跟國家項目不衝突, 國內航天市場很大,目前壓根還沒形成競爭關係。對於未來商業航天可開拓的領域,蘭利東認為,太空旅遊、太空科普等活動,都是老百姓可以參與的。他坦言,“商業航天是長線投資,不像快消品投資見效快,馬斯克的投資人甚至開玩笑説‘這輩子能賺錢都可以’”。
“黃金時代”剛剛開啓
“天問一號”火星探測器搭乘長征五號運載火箭(“胖五”)7月23日升空後,藍箭航天空間科技股份有限公司(簡稱“藍箭航天”)創始人張昌武在朋友圈發視頻祝福“胖五”,並配文稱“火箭運力有多大,航天的舞台就有多大”。
再往前倒推9天,藍箭航天宣佈自主研發的國內首枚液氧甲烷運載火箭“朱雀二號”,完成了控制系統與二級遊機發動機匹配性驗證。張昌武在接受《環球時報》記者採訪時解釋稱,動力系統代表了運載火箭的核心技術,藍箭航天已經突破大推力液氧甲烷發動機全部關鍵技術。他告訴記者,“朱雀二號”液體運載火箭未來可以發展成運力更大的重型及可回收火箭,成為運力涵蓋高、中、低軌,滿足從小衞星組網乃至大型星座系統高效快速組網、天地往返運輸和月球及深空探測等各類航天任務的系列火箭產品。未來隨着行業發展,高可靠性低成本的商業運載火箭的優勢將越來越明顯。
大航天時代,高頻次發射需求成為趨勢,空間站建設和運營、太空試驗、載人旅行等多場景應用帶來巨大市場需求。張昌武表示,運載火箭只有具備更強的運載能力,才有更多機會在競爭中脱穎而出。目前,商業衞星集中在對地觀測和通信領域,而能夠提供全鏈條發射服務的國家很少,全球火箭運力不足且價格昂貴,高可靠性、高性價比的運載火箭仍屬於稀缺資源。他預測,未來隨着行業發展,高可靠性低成本的商業運載火箭的優勢將越來越明顯。
很多外媒報道中,經常用“中國的SpaceX”來形容藍箭。張昌武告訴記者, SpaceX是業內標杆,也是學習對象,“SpaceX給整個行業帶來很多啓發,我們也可以通過他們前期所作的試錯,更好定義自己的發展路線”。他表示,在商業航天領域,中國的商業火箭還處於非常早發展階段,“我們要正視與國外同行的差距”。
“目前制約發展的因素在藍箭看來,資金和政策並不是瓶頸,資本端和政策端對於民營航天領域的優質企業是非常支持和肯定的。”張昌武稱,反倒是企業自身的產品定位、技術路線,包括如何提升企業的經營治理能力,是擺在大家面前的一個最大的命題。“換言之,其實關鍵的問題還是在自己身上,從大環境的角度來講,對於這個行業我認為社會已經足夠地支持和友善”。
張昌武表示,航天產業是長週期產業,新冠疫情也不構成大的影響,“我們認為,民營商業航天的黃金時代才剛剛開啓”。