大家都知道中美俄是世界前三的航天大國(guó),其官方航天機(jī)構(gòu)的發(fā)射任務(wù)曾占了全球每年發(fā)射載荷量的絕大部分。但是時(shí)代變化太快,近幾年來(lái)馬斯克SpaceX公司異軍突起,憑借獵鷹9號(hào)火箭獨(dú)有的可回收和重復(fù)使用性能,以極低的發(fā)射成本吸引了美國(guó)乃至全球大量的發(fā)射任務(wù),已成為全球航天發(fā)射事務(wù)中鶴立雞群般的存在。
2024年3月16日,SpaceX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克又在社交媒體上拋出一枚重磅炸彈:SpaceX今年將承擔(dān)全球90%以上的有效載荷發(fā)射任務(wù),中國(guó)約占5%,美國(guó)其他企業(yè)乃至世界其他國(guó)家共同分擔(dān)剩余5%。
這一數(shù)據(jù)看上去很夸張,卻又是不爭(zhēng)的事實(shí),在讓人驚訝的同時(shí)也揭示了如今商業(yè)航天格局對(duì)傳統(tǒng)國(guó)家主導(dǎo)模式的顛覆,更預(yù)示著人類太空探索正在進(jìn)入一個(gè)由私營(yíng)企業(yè)主導(dǎo)的新紀(jì)元。
我們先回顧一下我國(guó)航天領(lǐng)域近些年來(lái)創(chuàng)造的輝煌。盡管馬斯克將中國(guó)今年的發(fā)射份額定位為5%,但這一數(shù)字背后也是中國(guó)航天近十年來(lái)的飛速發(fā)展。自2016年起,中國(guó)航天發(fā)射進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。根據(jù)《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(shū)》數(shù)據(jù),2023年中國(guó)全年實(shí)施67次航天發(fā)射,將超過(guò)200噸載荷送入太空,創(chuàng)下歷史新高。其中,長(zhǎng)征系列火箭完成48次發(fā)射,成功率100%,運(yùn)載能力覆蓋低軌1.5噸至25噸,高軌可達(dá)14噸,且已形成完整的火箭家族譜系,而各式新型火箭也在不斷的研制和試飛中,不斷增加的發(fā)射量也使得太空有效載荷量的跨越式增長(zhǎng)。
然而,中國(guó)航天的“內(nèi)向型”特征限制了其國(guó)際市場(chǎng)份額。截至2023年,中國(guó)商業(yè)火箭僅占全球商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的3%,發(fā)射任務(wù)主要服務(wù)于國(guó)內(nèi)衛(wèi)星和少數(shù)“一帶一路”國(guó)家。這與SpaceX的全球化客戶網(wǎng)絡(luò)形成鮮明對(duì)比。
與中國(guó)的穩(wěn)步增長(zhǎng)相比,SpaceX的擴(kuò)張堪稱“指數(shù)級(jí)爆炸”。自2018年首次實(shí)現(xiàn)單枚火箭復(fù)用后,其發(fā)射頻率和載荷量正逐年翻番:
? 發(fā)射次數(shù):2023年SpaceX完成98次發(fā)射(占全球發(fā)射總量的64%),遠(yuǎn)超中國(guó)(67次)、俄羅斯(19次)和歐洲(6次),或者說(shuō)比中俄歐加起來(lái)還多。
? 有效載荷:僅星鏈衛(wèi)星一項(xiàng),2023年即發(fā)射超2000顆(單顆重約300公斤),總載荷量達(dá)600噸。若計(jì)入NASA的載人龍飛船(每次6噸)、軍用衛(wèi)星(如GPS III,單顆重4噸)及國(guó)際客戶訂單,全年總載荷量突破1200噸,占當(dāng)年全球總載荷量的85%。
SpaceX發(fā)射的太空的有效載荷量,主要以星鏈衛(wèi)星為主,星鏈計(jì)劃是SpaceX壟斷地位的核心支柱。截至2024年3月,星鏈在軌衛(wèi)星數(shù)已超6000顆,構(gòu)成人類歷史上最大規(guī)模的衛(wèi)星群。其背后的商業(yè)邏輯極具顛覆性:
? 批量化生產(chǎn):每顆衛(wèi)星成本從初期的100萬(wàn)美元降至25萬(wàn)美元,生產(chǎn)線日均下線45顆。
? 高頻次發(fā)射:獵鷹9號(hào)火箭復(fù)用周期縮短至21天,單箭年均發(fā)射超15次,一次發(fā)射可攜帶22顆星鏈衛(wèi)星(總重6.6噸)。
? 現(xiàn)金流閉環(huán):全球訂閱用戶突破300萬(wàn),年收入超50億美元,反哺火箭研發(fā)和發(fā)射。
2024年,SpaceX發(fā)射的有效載荷總量在1800噸左右,其中主要就是星鏈衛(wèi)星。馬斯克直言:“星鏈不是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),而是太空高速公路的收費(fèi)站。”這一模式讓SpaceX在搶占低軌資源的同時(shí),建立起難以撼動(dòng)的商業(yè)壁壘。
支撐SpaceX壟斷全球發(fā)射市場(chǎng)90%載荷份額的這一目標(biāo)的不僅是技術(shù)迭代,更是其商業(yè)模式的全面升級(jí):
1. 星艦試射突破:雖然星艦的第七和第八是試飛,其二級(jí)飛船都爆炸了,但這并不能掩蓋這種發(fā)射系統(tǒng)的巨大潛力。一旦技術(shù)成熟投入商用,單次發(fā)射成本可降至200萬(wàn)美元(每公斤成本僅60美元),相當(dāng)于獵鷹9號(hào)的1/10。
2. 客戶綁定策略:NASA將60%的合同授予SpaceX,包括價(jià)值29億美元的“阿爾忒彌斯”登月艙;美國(guó)軍方將其列為“國(guó)家安全發(fā)射服務(wù)”首選供應(yīng)商;亞馬遜、OneWeb等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手甚至被迫租用獵鷹9號(hào)發(fā)射自家衛(wèi)星。
3. 全球發(fā)射基地網(wǎng)絡(luò):除美國(guó)本土的卡納維拉爾角和范登堡基地外,SpaceX正在巴西阿爾坎塔拉、日本種子島建設(shè)發(fā)射場(chǎng),以實(shí)現(xiàn)“24小時(shí)全球覆蓋”。
所以長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,馬斯克SpaceX公司的衛(wèi)星發(fā)射量將來(lái)還會(huì)大幅度增加。
而我國(guó)今年預(yù)計(jì)發(fā)射載荷量約占全球5%(約100~200噸),主要原因有三個(gè),一是我國(guó)的民營(yíng)航天公司如藍(lán)劍航天新活動(dòng)力度,還沒(méi)有完全突破火箭的可回收和重復(fù)使用技術(shù),發(fā)射成本較高。二是國(guó)際客戶因“ITAR條例”而很難使用我國(guó)的火箭發(fā)射含美國(guó)元器件的衛(wèi)星。三是目前我國(guó)的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星(數(shù)量龐大)剛開(kāi)始發(fā)射,還未形成規(guī)模。
不過(guò),我國(guó)正加快構(gòu)建“雙循環(huán)”航天體系:對(duì)內(nèi)推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“新基建”,計(jì)劃2025年前發(fā)射3000顆低軌衛(wèi)星;對(duì)外則通過(guò)金磚國(guó)家遙感衛(wèi)星星座、中阿北斗合作等突破封鎖。今后發(fā)射的載荷量也會(huì)大大增加。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,經(jīng)濟(jì)實(shí)用性則會(huì)廣占市場(chǎng)。馬斯克SpaceX公司之所以能獨(dú)占全球90%的有效載荷發(fā)射量,正是由于提前掌握了火箭的可回收重復(fù)使用技術(shù),掌握了目前最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的載荷發(fā)射能力。而且該公司今后還會(huì)在這方面一路狂奔,星艦將會(huì)幫助它占有更為巨大的發(fā)射量。
馬斯克在航天方面的終極目標(biāo)是火星移民。他透露,星艦計(jì)劃在這兩年攜帶“擎天柱”機(jī)器人登陸火星,為后續(xù)火星載人任務(wù)鋪路。若技術(shù)驗(yàn)證順利,SpaceX或于2029年嘗試首次載人火星登陸,這個(gè)時(shí)間要比中美官方航天機(jī)構(gòu)計(jì)劃的火星載人登陸的時(shí)間都要早得多。
馬斯克計(jì)劃在火星上建造能夠容納100萬(wàn)人居住的火星城市,這當(dāng)然需要天文數(shù)字的發(fā)射量支撐。建立自給自足的火星城市至少需運(yùn)送100萬(wàn)噸物資,相當(dāng)于當(dāng)前全球年發(fā)射量的500倍。唯有星艦以“航班化”頻率發(fā)射(每日數(shù)次),才可能實(shí)現(xiàn)這一愿景。這也意味著,如果其他國(guó)家沒(méi)有開(kāi)展類似的火星開(kāi)發(fā)計(jì)劃的話,那么當(dāng)SpaceX開(kāi)始火星移民時(shí),其全球發(fā)射占比未來(lái)或升至99%以上。因?yàn)榧幢闶腔ヂ?lián)網(wǎng)衛(wèi)星的載荷量,與火星開(kāi)發(fā)相比也是微不足道的。
不期然間,馬斯克SpaceX公司早已發(fā)起了一場(chǎng)改寫(xiě)規(guī)則的太空競(jìng)賽,而且目前在比賽中遙遙領(lǐng)先。而如果我們深入分析來(lái)看,SpaceX的90%份額其實(shí)不僅是商業(yè)勝利,更宣告了“新太空時(shí)代”的來(lái)臨:私營(yíng)企業(yè)憑借資本、技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新,正在重塑人類探索宇宙的方式。
中國(guó)航天的5%有效載荷量,雖代表著一個(gè)新興航天大國(guó)的崛起與進(jìn)步,但相對(duì)于馬斯克SpaceX公司的極速狂飆,我們還有太多的事情要做,唯有以比馬斯克SpaceX公司更快的發(fā)展速度奮起直追,才能不被甩開(kāi)太遠(yuǎn)。要知道,這場(chǎng)競(jìng)賽的終點(diǎn)并不是誰(shuí)會(huì)以互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星之類的大量載荷主導(dǎo)地球軌道,而是誰(shuí)能率先將文明的火種播撒至更遙遠(yuǎn)的星辰。而星辰大海,才是人類的未來(lái)。
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