自1957年蘇聯發射第一顆人造衛星以來，太空探索一直是國家實力與技術競爭的象征。然而在過去幾十年里，太空探索從政府主導逐漸演變為公私合作的新模式。以NASA為代表的政府機構與SpaceX等商業航天企業的深度合作，重塑了太空探索的模式，并深刻改變了全球航天產業的格局。本文將聚焦NASA與SpaceX的共生關系，探討雙方如何通過資源共享、技術互補、戰略協同、商業模式創新，推動人類重返月球、登陸火星的宏偉目標，揭示其對商業航天和全球競爭的影響。

從競爭到共生：NASA與SpaceX的合作背景

NASA作為美國政府資助的航天機構，成立于1958年，憑借阿波羅計劃等壯舉奠定了太空探索的領導地位。然而，冷戰結束后，NASA面臨預算削減、技術老化及公眾質疑其合法性的多重挑戰。2011年航天飛機計劃退役后，NASA失去自主載人航天能力，在這一時期若每年需要運送宇航員往返國際空間站，由于俄羅斯聯盟號飛船的高昂載人成本，極大限制了其在其他項目上的投入能力（當時年度預算約為180億美元），進一步凸顯NASA在載人航天方面的資金緊張局面。

為應對這一挑戰，NASA推出了商業軌道運輸服務（COTS）計劃和商業乘員計劃（Commercial Crew Program, CCP），旨在通過公私合作激勵私營企業開發低成本、可重復使用的航天器和火箭系統。

這一戰略的核心是將NASA從傳統的航天器設計與運營角色轉變為服務購買者，通過設定高層次需求（如ISS貨運和乘員運輸），將技術研發細節和創新交給私營企業。 這種模式不僅降低了NASA的開發成本，還刺激了美國商業航天市場的競爭和創新。

與此同時，SpaceX作為埃隆·馬斯克于2002年創立的私營公司，以低成本、可重復使用火箭技術迅速崛起。SpaceX的獵鷹9號、龍飛船和星際飛船等創新成果，不僅顛覆了傳統航天模式，還通過高效迭代和市場化運營重塑了行業規則。盡管外界曾一度將NASA與SpaceX視為競爭對手，但兩者的關系更像是共生而非對抗。

合作模式：雙向賦能與靈活協作

技術與資金的深度補位

NASA作為美國航天領域的超級支柱，為SpaceX的成長提供了不可或缺的技術與資金支持。SpaceX前三次獵鷹1號火箭發射均以失敗告終，是2006年NASA通過COTS計劃向SpaceX提供了3.96億美元的合同，給予SpaceX關鍵的資金支持。 2008年，SpaceX成功發射獵鷹1號，成為首家將液體燃料火箭送入軌道的私營公司。同年，NASA授予SpaceX價值16億美元的商業補給服務（CRS）合同，用于向國際空間站運送物資。據統計，NASA累計為SpaceX提供了超150億美元的資金（包括合同與技術轉讓）。這些合同不僅緩解了SpaceX的資金壓力，也為其后續技術迭代和市場信譽的建立奠定了堅實基礎。

另外SpaceX的首席技術官湯姆·穆勒（前TRW液體推進專家）、總裁格溫·肖特韋爾（低成本火箭專家）等核心團隊成員，均有NASA或傳統航天企業的背景。NASA還通過技術轉讓（如梅林發動機原型）與設施共享（如肯尼迪航天中心的LC-39A發射臺），為SpaceX提供了研發與測試的硬件支持。例如，NASA開放了阿波羅計劃的技術檔案，并派駐專家協助SpaceX解決獵鷹9號防熱層低溫脫落問題，助力其成為全球首家實現火箭助推器回收的商業公司。

SpaceX的創新成果也反哺了NASA，為其帶來顯著的成本降低和效率提升。SpaceX通過快速迭代與規模化生產，將火箭發射成本從航天飛機的15億美元降至復用型獵鷹9號的1500萬-2800萬美元，徹底顛覆了傳統航天工業的高成本模式。其秉持的“白癡指數”理念，即通過通用零部件替代昂貴專用設備與不銹鋼星艦設計等舉措，充分展現了商業邏輯在航天領域的極致應用。這種成本優勢不僅使 NASA 能夠在預算有限的情況下執行更多任務，還推動了星鏈網絡的快速部署，為全球寬帶覆蓋和NASA的深空通信提供了重要的基礎設施。

創新競標與靈活政策助力合作

NASA在COTS等項目中引入里程碑式競標機制，將任務拆分為多個階段，按照企業完成的階段性成果支付費用。這種模式借鑒了硅谷風險投資的階段性激勵制度，取代了傳統的大包大攬承包模式。其中SpaceX在COTS項目中完成了40個里程碑任務，展現了其向國際空間站運送貨物的能力，從而贏得大額訂單。

此外NASA利用《美國國家航空暨太空法案》中的其他交易協議（OTA），繞過繁瑣的聯邦采購條例，與SpaceX建立靈活的伙伴關系。通過COTS、CCP和阿爾忒彌斯計劃等項目，NASA將SpaceX納入其戰略布局。SpaceX則依托NASA的資金、技術和基礎設施，實現了從一家初創公司到行業龍頭的飛躍。雙方通過技術互補、資金支持和靈活的政策協作，不僅降低了航天成本，還為后續的商業運輸和深空探索鋪平了道路。

合作成果：多領域的重大突破

NASA與SpaceX的合作涵蓋貨運、載人航天、月球探索和技術開發等多個領域，其合作成果顯著。

商業軌道運輸服務（COTS）&商業補給服務（CRS）

在 COTS 計劃支持下，SpaceX 成功開發出獵鷹 9 號火箭和龍飛船。自 2012 年起，龍飛船便承擔起為國際空間站（ISS）運送物資的任務，截至 2025 年已順利執行多次補給飛行。SpaceX 通過垂直整合生產模式，從火箭發動機到航天器各部件自主研發生產，并憑借獵鷹 9 號火箭一級回收等可重復使用技術，極大降低了發射成本。獵鷹9號火箭公開報價約6700萬美元，與傳統承包商數億美元的發射費用相比優勢顯著。

商業乘員計劃（CCP）

2020年，SpaceX的龍飛船首次將NASA宇航員送往國際空間站ISS，結束了美國近十年的載人航天空白期。每次發射成本約5500-6500萬美元，顯著低于俄羅斯聯盟號的8000萬美元和波音等傳統承包商的報價。SpaceX的可重復使用技術進一步提升了任務效率。

NASA的阿爾忒彌斯計劃旨在2020年代中期重返月球并建立可持續基地，SpaceX的星艦（Starship）是該計劃的關鍵組成部分。2021年，NASA授予SpaceX一份合同開發人類著陸系統（HLS），用于將宇航員從月球軌道運送至表面。同年執行了阿爾忒彌斯 1 號無人在軌飛行試驗，2023年為阿爾忒彌斯 2 號任務進行了載人飛行測試。

阿爾忒彌斯計劃（Artemis Program）

技術開發與科學任務

SpaceX為NASA的科學任務提供發射服務，如系外行星探測衛星TESS和Psyche任務等。此外，雙方在熱防護系統、導航控制和推進劑轉移等技術領域展開合作。例如，SpaceX與NASA蘭利研究中心合作，對星艦的熱防護系統進行優化，為深空任務提供有力的技術支持。

跨運營商衛星的自主避撞技術

隨著低軌衛星數量的急劇增加（2024年超8000顆，星鏈計劃擬部署 4.2 萬顆），太空擁堵問題日益嚴峻，碰撞風險成為重大挑戰。NASA 與 SpaceX 合作開展的“Starling 1.5”任務，在2025年3月成功驗證了跨運營商衛星的自主避撞技術。

在此次任務中，NASA 的 4 顆小型衛星與 SpaceX 星鏈衛星通過 “星鏈篩查服務” 實現實時軌跡共享，并結合分布式 AI 決策系統，在 6 小時內完成自主避撞機動。這一技術突破不僅證明了異構衛星群的協同能力，還為太空交通管理（STM）提供了可行方案，有望減少 70% 的人力成本，支持更大規模的衛星星座部署，并可減少規劃激動所需的時間，使衛星更快地響應地球表面的變化。

SpaceX的創新模式帶動了美國航天產業的繁榮。截至2024年，其在德克薩斯和加州的工廠創造了超1.2萬個高科技就業崗位，吸引了Axiom Space等新興企業進入市場，低成本發射進一步激發了航天創業熱潮。美國在全球商業發射市場的份額從2012年的幾乎為零到2024年全球發射總量的53%，實現了巨大飛躍。

星艦項目：宏偉使命與重重挑戰

作為NASA與SpaceX合作的重點，星艦項目承載了月球和火星任務，體現了雙方技術與戰略的深度融合。

NASA于2025年4月將SpaceX的星艦納入發射服務合同（NLS II），標志著其對這一全球最大火箭的信心。星艦不僅被選為阿爾忒彌斯3號任務的月球著陸器，還被馬斯克視為實現火星殖民的關鍵工具。 在月球任務中，月球版星艦由于無需重返地球大氣層采用白色涂層與簡化設計，計劃于2025年底或2026年初進行無人著陸測試，2027年執行載人任務。在火星探索上，馬斯克計劃2026年發射無人火星任務，2029年實現載人登陸，目標是建立自給自足的火星文明。

星艦項目目前還面臨著諸多技術難題。在進行月球或火星航行時，星艦需要進行多次（約 10 次軌道任務）在軌燃料轉移，雖然 2024 年的第三次試飛驗證了船內燃料轉移，但未來還需實現船間對接與燃料傳輸。在月球軟著陸過程中，星艦要配備高位推進器，以適應月球的低重力環境，避免猛禽發動機引發的塵埃云影響著陸精度。截至目前，星艦在 8 次試飛中，最近兩次因上級爆炸而失敗，這凸顯了其技術成熟度仍有待提高。與此同時，NASA 的 SLS 火箭在 2022 年的無人測試中表現出色，顯示出較高的穩定性。另外，星艦在返回地球時，需要承受數千攝氏度的高溫，其隔熱系統雖經過多次測試，但仍需進一步改進，以確保載人任務的絕對安全。

星艦項目在推進過程中還面臨著政策與預算方面的博弈。特朗普政府曾計劃將2026年NASA科學預算從73億美元砍至39億美元，這可能影響阿爾忒彌斯計劃與火星任務的資金分配。而馬斯克通過提名賈里德·艾薩克曼為NASA局長、推動取消SLS火箭等行動，試圖將NASA的資源向星艦與火星計劃傾斜。此外馬斯克在 NASA 決策中的影響力引發了爭議，他持有的 SpaceX 股份和星鏈業務可能構成潛在的利益沖突。同時美國聯邦航空管理局FAA的發射許可流程（涉及環境評估、安全審查等）耗時過長，限制了星艦的試飛頻率。馬斯克曾通過政府效率部（DOGE）推動FAA改革，但這一干預行為也引發了關于監管透明度與利益沖突的爭議。

SpaceX的商業模式

SpaceX以技術創新和多元化收入為核心，通過與NASA的深度合作和全球化運營，確立了航天行業的領導地位，并支撐了公司估值的高速增長。以下從核心業務、盈利潛力及投資前景三個方面展開分析。

核心業務

●火箭發射

商業發射主要通過SpaceX獵鷹9號（Falcon 9）和獵鷹重型（Falcon Heavy）火箭，為全球的商業客戶、政府機構以及國際航天機構提供衛星發射服務。獵鷹9號是一款部分可重復使用的中型運載火箭，能夠將通信衛星、地球觀測衛星以及科學實驗設備送入軌道。其最大的技術優勢在于可重復使用的第一級火箭，這使得SpaceX能夠大幅降低每次發射的成本。獵鷹重型則是目前世界上最強大的現役運載火箭之一，能夠執行更復雜的任務，如將重型有效載荷送入地球軌道或執行深空任務，其有效載荷能力在目前運行中的運載火箭中排名第二，僅次于美國國家航空航天局（NASA）的太空發射系統（SLS）。SpaceX通過這些火箭，為銥星通信公司、美國國家航空航天局（NASA）、美國軍方以及歐洲航天局（ESA）等客戶提供了可靠的發射服務，滿足了從商業通信到國家安全等多方面的需求。

圖：國信證券報告

2024年全球航天發射次數達到創紀錄的261次，同比增長17%，其中美國發射156次（60%），中國發射68次（26%），其中SpaceX就發射了138次，平均2.7天發射一次。

●載人航天

SpaceX開發的龍飛船（Crew Dragon）是首個由私人公司開發的載人航天器。龍飛船的主要任務是將宇航員送往國際空間站（ISS），并安全返回地球。SpaceX的載人航天服務不僅滿足了NASA的需求，還計劃向更廣泛的客戶群體開放，通過龍飛船提供商業太空旅游服務，讓私人游客有機會體驗太空旅行的獨特魅力。此外，SpaceX還在開發下一代全可重復使用的運輸系統——星艦（Starship），星艦將具備執行載人任務的能力，能夠將宇航員送往月球、火星以及執行深空探索任務。星艦計劃實現更高的可重復使用性和更低的運營成本，為未來的載人航天任務提供更強大的支持。

●星鏈計劃（Starlink）

SpaceX星鏈計劃旨在通過部署一個由數千顆小型衛星組成的全球衛星互聯網星座，為全球用戶提供高速、低延遲的互聯網接入服務。星鏈計劃的目標是解決全球偏遠地區和農村地區缺乏可靠互聯網接入的問題，同時也為城市地區提供更高效、更穩定的網絡服務。SpaceX通過獵鷹9號火箭批量發射星鏈衛星，逐步構建起一個龐大的衛星網絡。星鏈計劃不僅為消費者提供互聯網服務，還與電信運營商、政府機構以及企業合作，提供定制化的通信解決方案。通過星鏈計劃，SpaceX能夠開辟一個新的收入來源，同時也推動了全球通信技術的發展。

●星際探索與火星殖民

SpaceX的長遠目標是實現人類的星際探索和火星殖民。SpaceX計劃在未來幾十年內將人類送往火星，并建立永久性基地。這一目標不僅需要先進的火箭技術，還需要在生命保障系統、太空資源利用以及火星基地建設等方面進行大量的研究和開發。SpaceX已經在多個領域取得了突破性進展，例如開發高性能的猛禽發動機、測試星際飛船的原型機以及開展相關的太空實驗。星際探索和火星殖民計劃不僅是SpaceX的技術挑戰，也是人類未來發展的重大課題。通過這一計劃，SpaceX希望能夠推動人類成為多行星物種，為人類的長期生存和發展開辟新的空間。

盈利潛力

SpaceX的盈利能力得益于收入來源多元化及成本控制，以下分析各業務板塊的盈利數據及發展前景：

●星鏈（Starlink）衛星互聯網

星鏈通過低軌衛星網絡為全球500萬用戶提供高速互聯網。星鏈通過硬件銷售（用戶終端，599至2500美元）和訂閱服務（每月120至5000美元，視細分市場而定）產生收入。2024年，SpaceX售出390萬個終端套件，新增230萬用戶，于2023年實現現金流收支平衡，在2024年首次實現正自由現金流，預計2025年收入達118億美元。

星鏈的用戶增長迅速，從2023年的230萬增長到2024年的460萬，預計到2025年用戶數將突破800萬，以最低收費計算，僅訂閱服務年收入可達115億美元。另外SpaceX積極開拓國際市場，通過與歐洲、亞洲和中東客戶的合作，擴大其商業發射和Starlink服務的全球影響力。例如，2024年SpaceX與印度電信運營商達成Starlink服務協議，進入人口密集的南亞市場。這種全球化戰略不僅提升了收入規模，還鞏固了SpaceX在全球航天市場的競爭優勢。另外隨著手機衛星直連服務的推出，星鏈將進一步滲透移動通信市場，凈利潤率有望在2027年達到20%-30%。

●獵鷹火箭

獵鷹9號憑借可重復使用技術和低成本優勢，主導全球商業發射市場。2024年SpaceX發射收入預計為42億美元，較2023年35億美元增長20%。商業發射合同（如為Intelsat、SES等客戶部署衛星）貢獻了約30億美元年收入。隨著全球衛星通信和地球觀測需求的增長，獵鷹9號的穩定現金流將持續支撐SpaceX的盈利能力。

●星艦（Starship）

星艦作為下一代超重型火箭，設計目標是將單次發射成本降至200萬美元，同時支持100噸以上載荷。成功商業化后，星艦可服務超大型衛星部署、深空探測和地球點對點運輸（如洲際貨運）。預計2026年起，星艦每年可執行10-20次商業發射，若以每次500萬美元計，年收入可達5000萬-1億美元。有望占據2035年預計1.8萬億美元的太空經濟的市場份額，包括小行星采礦和太空旅游。長期來看，星艦的低成本和高載荷能力有望重塑航天運輸市場，顯著提升SpaceX的盈利能力。

●垂直整合能力降低成本

SpaceX的垂直整合能力貫穿于其火箭制造、衛星生產、軟件開發、測試驗證、發射運營、供應鏈管理、技術研發以及回收再利用等多個關鍵環節。公司內部制造超過80%的火箭部件，自行設計和生產星鏈衛星，自主開發用于飛行控制和星鏈網絡的AI調度算法，并通過自有測試設施進行發動機和火箭的測試驗證。此外，SpaceX擁有自己的發射場和地面控制中心，能夠自主安排發射任務，同時通過內部化供應鏈管理確保原材料和零部件的穩定供應與成本控制。這種全方位的垂直整合不僅使SpaceX能夠嚴格把控質量和成本，還顯著提升了生產效率和技術創新能力，減少了對外部供應商的依賴，增強了公司在商業航天領域的核心競爭力和市場適應性。

發展前景

SpaceX的估值從2021年的740億美元增至2024年的3500億美元，成為全球最大獨角獸企業。其投資吸引力源于多重驅動因素：

●市場趨勢

全球航天市場預計到2030年將增長至1.5萬億美元，涵蓋衛星通信、太空旅游和深空探測。SpaceX憑借星鏈的先發優勢和獵鷹9號的市場主導地位，已占據全球發射市場的53%。星艦的商業化將進一步鞏固其在深空運輸和大型衛星部署領域的領導地位。

●潛在IPO

埃隆·馬斯克曾表示，星鏈可能于2026年獨立上市，其中摩根士丹利在2020年就預估星鏈估值達810億美元。若星鏈單獨上市將為SpaceX提供更多資金，支持星艦開發和火星任務。

●戰略合作伙伴關系

SpaceX與NASA、T-Mobile和國際電信運營商的合作增強了其商業生態的韌性。例如，NASA的阿爾忒彌斯合同（超40億美元）和T-Mobile的衛星直連項目為SpaceX提供了穩定的收入來源和市場擴展機會。此外，SpaceX與Axiom Space等私營企業的合作，探索太空旅游和私人空間站建設，進一步拓寬了收入渠道。

太空的多重探索

技術標準與國際合作的難題

NASA與SpaceX的合作推動了太空交通管理、火箭可重復使用及深空探索技術的標準化。美國商務部正聯合NASA制定STM框架，歐盟的“太空交通倡議”與中國“鴻雁星座”或將參與技術驗證。然而，軌跡數據共享涉及國家安全與商業機密，國際法規（如《外層空間條約》）對自主避撞責任的界定仍不明確，這給國際合作帶來了一定的困難。

可持續利用與去中心化治理

自主避撞技術與低成本發射能力的普及，有望將低軌空間從“無序擴張”轉向“可持續利用”。去中心化的太空治理模式正在逐步形成，但這需要全球各國合作來平衡技術進步與政策滯后之間的矛盾。

理想與現實的差距

馬斯克的火星夢想激發了公眾對太空探索的無限想象，但他提出的一些激進策略，如取消SLS、優先發展火星探索等可能犧牲月球計劃的穩定性。NASA面臨的預算壓力、SpaceX的技術風險及監管阻力，都可能延緩火星任務的實現進度。

未來展望：攜手共進開拓星辰大海

NASA與SpaceX的合作不僅是公私合作的典范，更是強技術與低成本的聯手。NASA憑借深厚的科研實力和戰略視野，能夠敏銳地發現前沿的太空探索機會，并提供關鍵的技術支持。SpaceX則以高效的創新能力和市場化的運營手段，快速攻克關鍵技術并實現產品化。這種共生關系不僅重塑了美國航天產業，還在全球范圍內激發了人們對太空探索的熱情。然而，技術成熟度、預算分配、監管效率及國際合作等挑戰，仍需雙方共同應對。

在未來，NASA與SpaceX將繼續在月球、火星和低軌經濟等領域協同作戰，為人類成為“多行星物種”鋪平道路。兩者的合作證明，太空探索的未來并非是國家隊與民營企業的零和博弈，而是通過優勢互補，共同推動人類文明向星辰大海邁進。隨著藍色起源、ULA 等更多商業玩家加入競爭，太空探索將從國家主導的模式逐漸轉變為全球協作的新格局。正如馬斯克所言：“我們能在文明失去這種能力之前讓火星自給自足嗎？”這不僅是技術問題，更是人類對未來的終極追問。

https://www.spacex.com

https://www.spacex.com/updates/

https://www.nasa.gov/commercial-orbital-transportation-services

https://www.nasa.gov/centers/kennedy/news/releases/2008/release-20081223.html

https://www.nasa.gov/exploration/commercial/crew/index.html

https://www.nasa.gov/specials/artemis/

https://www.spaceflightnow.com/launch-schedule/

https://www.bloomberg.com/news/articles/2024-08-01/spacex-valuation-soars-to-350-billion

https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/spacelaw/treaties/outerspacetreaty.html

https://finance.sina.com.cn/tech/2020-10-27/doc-iiznezxr8356131.shtml