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大航天時代備忘錄

天文航天|2019-7-12 16:53

來源:新浪網|752人參與|0評論

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大航天時代備忘錄

  高聳的山腳下,一名美國大兵跳下吉普車,盯著面前幽深的隧道。戰火雖已平息,槍林彈雨仿佛還在眼前,他示意同行士兵多加小心。

  這是1945年5月22日,德國諾德豪森的火箭工廠入口。

  以匈牙利裔美國科學家馮·卡門為首的十幾名專家出現在士兵隊伍之中。他們肩負著一項秘密任務“回形針計劃” ——將德國科學家“招募”到美國,并順走高價值的戰利品。

  而當時被藏在諾德豪森工廠的,是所有戰利品中最重要的一個——V-2火箭。

  為此,美國不惜得罪蘇聯,潛入了當時已被劃為蘇占區的諾德豪森。

  功夫不負有心人,當天,美軍在地下工廠找到了數枚火箭。

  與此同時,另一路美軍正在德國佩內明德火箭研究中心進行著相似的“搶劫”。

  最終,兩路人馬共獲得百枚V-2火箭和大量機密圖紙,以至動用300節車廂和13艘輪船才將它們全部拉走。更重要的是,美軍還俘獲了104名德國火箭專家,其中包括現代火箭之父——馮·布勞恩。

大航天時代備忘錄
被帶到美國的104名納粹火箭專家

  10天后,當蘇軍趕到諾德豪森時,只看到空空如也的工廠。不過根據留下的零碎設施,及另一座美軍未涉獵的火箭工廠,蘇聯專家也拼湊出了V-2的重要信息。

  一輛火車向西、一輛火車向東,德軍的“末日武器”——V-2火箭就這樣被美、蘇瓜分

  作為人類歷史上第一種彈道導彈,戰時的V-2是頂級殺器——它是第三帝國最后的“回光返照”,曾逼迫150萬倫敦市民撤離家園

  此后的和平年代,V-2帶來的技術儲備則為另一場沒有硝煙的戰爭埋下了種子——太空戰。

  1945年那場圍繞V-2的爭奪,預兆了此后航天領域貫穿始終的主題:跨界、持續、激烈的競爭

  60多年過去,航天競爭早已不僅是大國政府的博弈,而是一場囊括了多元民營商業力量的綜合對決。

  近十年來,龐大的星座計劃和SpaceX的可回收火箭技術,證明了民營商業力量對航天整體實力的助推作用,并為全人類的生存發展游戲打開了一副壯麗的新地圖:

  大航天時代。

  本文回顧了半個多世紀以來的商業航天路,這是“大航天時代”的前世和今生:

  01美蘇爭霸:從軍事到商業

  02多國崛起:從美國到中國

  03天地交手:從熱潮到低谷

  04外行入侵:從沉寂到變革

  05資源爭奪:從硬科技到軟實力

  背后的曲折起伏顯示:太空競爭是一場持久戰。和500多年前的大航海時代一樣,新征程中,需要野心的支持者、不懼艱險的冒險家、精打細算的逐利者、無私堅定的布道人,而引入民營商業力量,是集齊多元力量的必經之路。

  在新一輪民營力量帶動的航天角逐中,中國正置身其中。

  1.美蘇爭霸:從軍事到商業

  1957年10月4日,一道火花沖出地平線——一枚由R-7洲際彈道導彈改裝而成的運載火箭在蘇聯拜科努爾航天發射場成功升空,將史上第一顆人造衛星“史潑尼克”(Sputnik,意為“太空伴侶”)送入了地球同步軌道。

  莫斯科時間次日凌晨1點10分,史潑尼克衛星成功繞地一周。塔斯社向全世界廣播了勝利的凱歌:

  “10月4日,蘇聯成功發射了第一顆人造衛星。”

  得知此消息時,時任美國總統艾森豪威爾正在玩橋牌。當他從加急電文上瞥到“蘇聯衛星已上天”的刺目字樣時,手中撲克瞬間散落。

  史潑尼克既是人類探索太空的第一個高光時刻,也給整個西方資本主義陣營帶來了巨大的軍事威脅和信心打擊。

  美國將其視作“太空界的珍珠港事件”;華盛頓一家報紙把10月4日定為美國“國恥日”;一位科幻迷憤然跳進密西西比河,給艾森豪威爾留下一紙遺書。

  美、蘇太空戰的第一回合由此拉開。

  1957年11月7日,艾森豪威爾下令加快由海軍主導的“先鋒計劃”,誓要在年底追上蘇聯。

  當年12月6日,“先鋒號”卻在發射時墜毀。而此時,蘇聯已發射了第二顆人造衛星,并搭載了一只活狗。

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被送上太空的萊卡是一只雌性流浪狗,于衛星發射前一周從莫斯科大街上撿得

  關鍵時刻,此前被冷落的戰犯馮·布勞恩為美國換回了顏面。他在90天里快速研發出了“朱諾1號”火箭。與此同時,一群依阿華州立大學的物理學家也成功制造了一顆重八公斤的小衛星,“探險者1號”。

  1958年1月31日,“朱諾1號”將“探險者1號”送入太空,美國終于跨入航天時代,在第一回合中勉強扳回一局

  進入60年代,在以載人和登月為主題的第二回合太空戰中,美國開始后來居上。

  蘇聯率先于1961年將宇航員加加林送進太空,又在1965年完成人類的首次太空行走;美國雖遲至1968年才首次進行環月飛行,但隔年就成功登月。

  美國宇航員阿姆斯特朗成了第一個踏上其他星球的人類。“這是我個人的一小步,卻是人類的一大步”隨后入選多國課文,打開了無數兒童對太空的最初暢想。

大航天時代備忘錄

  今年美國郵政為紀念阿波羅11號登月成功50周年發布的套票,左邊是阿姆斯特朗為登月宇航員巴茲·奧爾德林拍攝的照片,另一張郵票則標記著“鷹號”著陸器在月球寧靜海的著陸點。

  美國趕超蘇聯的主要原因,是建立了更合理的航天事業體制。

  星球大戰期間,蘇聯實行高度集中的計劃經濟體制,國民收入的2/3都被用于國防工業,因此在航天競爭早期優勢明顯。

  但航天事業的投入如同無底洞,長期拉鋸中,不講收益的計劃體制后勁不足。

  另一方面,蘇聯的沒落也和其早年的集權制度有關。蘇聯航天總設計師謝爾蓋·科羅廖夫曾在1936年的大清洗中被流放到古拉格集中營,6年勞役讓他一身痼疾。

  1963年,就在把加加林送上太空后不久,科羅廖夫因過勞和癌癥于59歲逝世。這讓倚仗大將的蘇聯體制開始顯現疲態。

  不知當年蘇聯官員大手一揮,在清洗名單上簽字時可曾想到,一個知識分子的命運會在多年后影響國運。

  反觀美國,在1957年被蘇聯嚇怕后,他們除了應激式地發火箭,還采取了一個非常“美式”的應對之策:建立公私跨界的組織和機制

  1958年,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)和美國航空航天局(NASA)先后成立,前者負責孵化新技術并將其產業化,后者負責航空研究并承擔太空探索任務。

  這套組織班底和機制有非常鮮明的“軍民融合”特點,比如NASA的前身就是一群美國學界的航天愛好者。

  這一體制下,民營商業航天的萌芽,在美國悄然誕生。

  1965年,國際通信衛星組織(Intelsat)發射了第一顆商業通訊衛星“晨鳥1號(EarlyBird-1)”,拉開了人類商業航天的大幕。

  60年代初,通信衛星公司(1962)、休斯太空(1963)等民營企業涌入衛星行業,制造了大量軍用、民用通信衛星,它們成為日后美國把持全球商業航天市場的重要抓手。休斯公司在80年代起的近30年里,一直是全球衛星市場的霸主。

  到80年代,美國政府無力為高額的航天活動買單,但又不想放棄太空探索,于是在1984年頒布《商業太空發射法案》,允許民營企業涉足火箭發射業務,并要求NASA盡最大可能發展商業航天應用。

  這刺激了一批民營企業集中涌入火箭發射領域:

  馬丁公司研發了大力神運載火箭;麥克唐納·道格拉斯公司(后于1997年被波音收購)推出了德爾塔火箭;通用公司則有宇宙神火箭。

  1995年,馬丁公司與洛克希德公司合并,有了世界最大軍火商洛克希德·馬丁公司(以下稱洛馬),洛馬隨后將宇宙神收入囊中。

  可以說,美國航天能在冷戰中超越蘇聯,引入民間商業力量的做法功不可沒。

  這一集結了科研單位、工業界、學界等公私多方力量的綜合體系,在太空持久戰中體現了強大的潛力——它龐大復雜、相互制約、集中決策、分散實施;雖審批效率不高,但在技術的推廣應用、調動民營資本能力方面更有優勢。

  這撥追求商業利益的民營公司,為美國火箭領域帶來了新血液,它們競爭、合并,推動著美國商業航天的演進,也在日后間接引發了SpaceX的崛起。

  2.多國崛起:從美國到中國

  正當美蘇在冷戰中“神仙打架”時,中國也悶聲于50年代末啟動了太空夢。

  在1945年搶奪V-2的“回形針行動”中,有一個中國人的身影——馮·卡門的學生錢學森

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  從左至右:近代力學奠基人之一路德維希·普朗特普朗特、錢學森、航天工程學家馮·卡門

  十年后,掌握了尖端火箭技術的錢學森回國。他向周恩來總理建議,中國應大力發展火箭。1956年10月,中國第一個火箭導彈研究機構國防部第五研究院成立,錢學森擔任院長。

  周恩來直接許諾“兩彈一星”的負責人聶榮臻:

  凡是你要的人都給。

  此后,在經歷了蘇聯專家撤走、三年困難時期等多重艱辛后,中國終于在1970年發射了第一顆人造衛星“東方紅1號”,成為繼蘇、美、法、日后第5個有能力發射衛星的國家。

  中國開始涉足商業航天,則是14年后的1984年。

  當年4月,中國用“長征三號”發射了一顆自研的通信衛星——“東方紅2號”。

  此前,中國的長征系列火箭已發射17次,成功16次,初步具備了發射實力。

  在改革開放的背景下,時任航天部副部長劉紀原、航天部技術局副局長烏可力、科研局總工程師陳壽椿有了一個大膽想法:讓中國火箭發射國外商業衛星——既能賺外匯,又能練隊伍。

  中國航天系統開始第一次考慮“賺錢”。

  1985年10月,“長征號”火箭正式宣布對外承攬發射業務。劉紀原親自領導了一個10人小組,掛靠在被指定進行對外發射業務的國企——長城工業總公司之下,負責開拓市場。

  封閉多時的中國航天系統,當時面對的是一個充滿變數的國際航天產業。

  在衛星制造領域,以休斯公司為代表的美國企業依然地位穩固。上世紀80年代前后,世界80%的通信衛星都由休斯制造。

  但在航天運載領域,80年代則見證了歐洲對美國的超越

  1986年1月28日,美國挑戰者號航天飛機墜毀,7名宇航員全部遇難,重創美國航天運載業。

  災難的前因是,70年代初,基本搞定了蘇聯的美國政府有些膨脹,時任總統尼克松認為用一次就報廢的運載火箭太不先進,轉而從1972年起大力投入可重復使用的航天飛機技術,試圖降低邊際成本,包攬全球發射市場。

  在當年1月5日的聲明中,尼克松說:

  航天飛機將徹底改變太空運輸。這個新系統的大部分將被回收并一次又一次地使用——最多100次,它可能使發射運營成本降低到現有運載火箭的十分之一。

  但當時的航天飛機很不成熟:

  零部件多達250萬個,每次任務結束,除發動機外,其他零部件都得更換;一架航天飛機造價高達30億美元,每次發射、回收的成本也高達15億美元;精準性也不夠,1984年,由挑戰者號航天飛機運送的兩顆衛星均未抵達預定軌道,不得不花錢把它們撈回來。

  于是,1972-1985年,成了美國航天運載業的“失去歲月”。

  正當美國轉向航天飛機時,歐洲卻集十國之力,在1975成立了歐洲航天局(ESA,以下稱歐空局),并合資在法國成立了火箭公司阿里亞娜空間公司,著力研發運載火箭。

  第二年,“阿里亞娜1號”運載火箭成功發射,并持續穩扎穩打:1979年到1986年,“阿麗亞娜1號”火箭共發射11次,把14顆衛星送入了預定軌道,成功率達81.8%。

  1986年之前,國際商業航天市場,包括軍用市場,美國所占份額在95%以上;而到1988年,阿麗亞娜系列運載火箭已占據了50%的市場份額,訂座合同排到了3年之后,創造了150億法郎的利潤。

  還是毛主席的那句話說得好:驕傲使人落后,謙虛使人進步。

  但當時中國的問題卻是太謙虛了。

  由于此前幾乎不對外披露航天進展,當80年代中期,中國想去國際市場上賺錢時,航天運載的上游,各大衛星公司完全不信任中國。以至于“讓中國火箭發射國外商業衛星”這個小目標的第一單,花費了傷筋動骨的漫長5年才實現。

  1986年4月,劉紀原負責的10人小組,在烏可力、陳壽椿帶隊下,飛赴美國,逐一接觸各大衛星公司。

  在拜訪特雷衛星公司時,其總經理舒爾茲遞給烏可力一副諷刺漫畫:四個啤酒瓶組成了“發射架”,“發射架”上掛著一串鞭炮,鞭炮上寫著:“長征三號”。

  有的美國公司見面還要“洽談費”,而當時10人小組只有30萬人民幣啟動資金,在美考察時,每天只有20美元經費,他們住最便宜的旅館、吃最經濟的泡面,怎會有閑錢“洽談”?這些專家在國內是技術骨干,在西方商業世界卻成了蹩腳的推銷。

  1988年初,轉機終于出現,中國人自己成立的衛星運營公司前來救場了。

  由大東電報局及榮毅仁、李嘉誠旗下公司共同投資的亞洲衛星公司,冒著極大風險,決定從休斯公司進口衛星,命名為“亞洲一號”,交由“長征三號”發射。

  此時,中國航天部門遇到了比拿訂單更大的難題,搞定美國“衛星出口許可證”

  這是中國第一次進口衛星。時任美國總統里根提出:中國與美國必須先就商業航天達成政府共識。

  從1988年開始,時任中國航空航天部副部長孫家棟帶領的中國代表團和時任美國國務卿助理尤金·麥卡里斯特帶領的美國代表團一路從北京談到華盛頓,就中國能發射的衛星數量、價格問題多次拉鋸,最終在當年底簽署了合作備忘錄。

  美國那會兒的說辭和當下十分相似:中國的發射價格——2000萬美元太便宜,是以政府補貼擾亂市場的傾銷行為。這忽視了中國的特殊國情,由于國內原材料便宜、勞動力價格低廉,中國確實有正當的成本優勢。

  著手商業談話的同時,中國航天系統還要處理兩件事:

  一是簽署國際公約。這一步比較順利,1988年年內,中國在“國際太空三條約”(《關于外空物體所造成損害之國際責任公約》、《關于援救宇航員即送回射入外空的物體的公約》、《關于登記射入外空物體的公約》)上先后簽字,正式成為國際航天俱樂部的一員。

  二是完成長征號與休斯衛星的技術對接。第一次對接實驗安排在1988年10月。一見面,中國專家傻眼了,中國的火箭不是按國際標準接口設計的,原來還有國際標準接口這回事。

  雙方專家在此后的1年里加班加點,對火箭和衛星進行了多達數十處修改,對接實驗終于在1989年12月完成。

  客觀地說,休斯在這一過程中貢獻頗多,與和中國火箭有直接競爭關系的波音等公司不同,休斯屬于“挺中派”。

  一切就緒后,1989年圣誕節前夕,老布什總統正式批準了“亞洲一號”的出口許可證。其實直到12月19日的最后一次討論中,美國政府內仍有反對聲,老布什一錘定音:

  “我不想得罪十億中國人民。”

  終于,1990年4月7日晚9點半,西昌發射中心的指揮控制室里,包括美國駐華大使李潔明、亞洲衛星老板榮毅仁、李嘉誠在內的數百名嘉賓屏住呼吸,等待著最后的倒計時;同樣緊張的還有附近山坡上的數千名村民,美國洛杉磯休斯公司測控室里的幾十位專家,以及當時數百萬的直播觀眾——這是中國第一次按國際慣例,直播火箭發射全過程。

  萬眾矚目下,搭載“亞洲一號”的“長征三號”火箭成功升空,短暫的沉默后,控制室里掌聲雷動,不少人熱淚盈眶。

  這一箭后,中國商業航天終于入門。

  從最初起意到最終發射,這場長達5年的商業化探索,也是美國給中國上的一次大課——國際技術交易中的法律準則、流程規范、保險制度、技術標準,中國從頭學了一遍,這是大膽“走出去”的巨大收獲。

  此后,中國火箭開始越來承擔更多國際商業發射業務,尤其是1996年推出的“長征3號乙”運載火箭,成了整個市場的性價比之王:

  其載重為5.1噸,高于“阿里亞娜4號”的4.3噸和“美國宇宙神3號”的4.5噸;報價只有7000萬美元,這對于動輒就2到3億美元的歐美運載火箭來說,便宜了近一半。于是推出當年,即獲得了國際通信組織的708通信衛星訂單。

  然而,就在中國運載火箭發射業務有望進一步騰飛時,一個事故讓形勢急轉直下。

  當年2月15日,“長征3號乙”在發射708通信衛星時失控,墜毀于兩公里外的山坡,造成附近村莊57人死亡

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“長征3號乙”失事過程圖解

  其后,中國軍方全面接手后續處理,中國與美國制度差異被這個極端事件放大:休斯等公司認為中國的反應超越商業操作范疇,“不是來做生意的”,合作意愿大減。

  意圖搶奪發射業務的美國火箭公司也順坡下驢,游說美國政府對中國航天重啟技術封鎖。1999年,美國眾議員考克斯發布了《考克斯報告》,稱中國通過商業發射,特別是故障調查竊取美國導彈技術,“危害美國國家安全”。此后十多年間,歐美開始在航天進出口上對中國嚴加管制,中國基本失去了價值最大的歐美市場,轉而給第三世界國家提供發射服務。

  一代衛星霸主休斯公司,也因與中國的深度合作被美國政府調查,就涉嫌幫中國發展火箭和飛彈技術被罰3200萬美元。此后休斯開始走下坡路,于2000年被波音收購。

  以國有體系為主體的第一次中國“商業航天沖刺”,壯志未酬。

  3.天地交手:從熱潮到低谷

  90年代中期,中國航天水深火熱之時,全球航天市場卻風景大好,熱錢涌動,開啟了“星座熱潮”——用互聯的大量低軌衛星提供移動通信服務。

  熱潮的開端是1987年由摩托羅拉啟動的銥星計劃(Iridium)。

  在攻克了星際鏈路等技術難點后,由66顆低軌衛星組成的銥星系統于1998年11月1日正式投入使用。美國時任副總統戈爾特意為其捧場,在白宮玫瑰園撥打了第一通銥星電話。

  風光一時的銥星,啟發了一系列明星項目:1991年勞拉和高通發起的“全球星”(Globalstar);1993年創立的“軌道通信”(Orbcomm);1994年比爾·蓋茨和沙特王子投資的計劃要發射840顆衛星的“空中互聯網”(Teledesic)。

  這些計劃合計吸引了上百億美元的全球投資,從衛星制造到火箭發射的航天全產業鏈被激活,預期訂單大大增加。

  然而上線僅15個月后,1999年3月,歷時12年、耗資50億美元的銥星公司卻因用戶不足、入不敷出宣布破產,商業服務也隨之終止。

  由于沒找到買家,66顆衛星在隨后兩年里一一進入“脫軌自焚”程序,在地球上空燒出了一場世紀末的科技大敗局。

  銥星等星座計劃的失敗,在于對移動通信市場的嚴重誤判。

  在摩托羅拉啟動銥星的80年代末,移動通信非常昂貴,高成本、高投入的衛星方案看似與市場匹配。

  但跳出航天產業,銥星卻遭遇了來自地面的“降維打擊”——海底光纖和地面蜂窩基站的普及。

  與天上的星座相比,由光纖和鐵塔組成的地面方案具有巨大的成本優勢。

  銥星上線的90年代末,配置一部最簡單的銥星電話也要25000元人民幣。國內話費高達9.8元/分鐘,國際話費高達27.4元/分鐘,每月還有250元的基本通話費。

  而同一時期,以鐵塔和光纖為主要基礎設施的手機逐漸普及,價格已能控制在10000元以內,并有室內通話質量良好、延時更低的技術優勢。

  需要65萬用戶才能回本的銥星,上線一年多,最終只獲得5.5萬用戶。低軌通信衛星此后成了移動通信的補充,全球商業航天進入低谷。

  這再次證明了一個顛撲不破的商業規律,再黑的科技,都得講市場經濟基本法:供需匹配

  這場世紀末的天地交手,充分展現了現代航天的商業屬性——它已從戰后初期霸權博弈的工具,變成了包含安全、戰略、商業目標、市場需求的復雜體系。

  而在馬上到來的21世紀,最講商業規律的新一撥民營玩家,還將給航天業帶來更大變革。

  4.外行入侵:從沉寂到變革

  海天交手,是一場地表互聯網對航天業的勝利。

  在航天老炮看來,人類自2000年后就點歪了科技樹。曾參與阿波羅計劃的美國宇航員奧爾德林有抱怨如下:

  你承諾予我火星殖民,最終我只得到了Facebook。

  有意思的是,一位互聯網富豪也對此類論調非常買單。憑借2000年的上市熱潮實現財富自由后,他于2001年搬到了休斯、洛馬的聚集地洛杉磯,沉迷于“火星學會”等組織,廣結航天人脈。

  這便是剛滿30歲的埃隆·馬斯克

  彼時的他富有而不滿足,因被排擠出PayPal感到失意,同時極力尋找更宏偉的意義感,而航天,正是那個模糊的方向。

  “什么都沒有,真是瘋了!”

  馬斯克當時在NASA主頁上找不到任何火星探索計劃,多年后接受《連線》采訪時,他依然為此情緒激動。

  于是2002年,馬斯克正式創立SpaceX,希望重新喚起人們對航天、宇宙的關注;他同時相信,這項事業有利可圖,能實現太空產業的一個長久設想:

  如果一家公司能夠將火箭發射成本、風險大幅降低,并提供穩定、高頻的服務,就能打開全新市場。

  馬斯克要以硅谷的方式辦事,在航天業推動從勞斯萊斯到福特T-型車,從奢侈品到規模化工業品的變革

  與之抱有類似想法的,還有亞馬遜創始人杰夫·貝佐斯,他于2000年成立的藍色起源。

  但硅谷的“加速度”卻與洛杉磯水土不服。按馬斯克本來的時間表,SpaceX應該在成立15個月后就發射第一枚火箭。實際上,這一計劃被推遲到了2006年3月,且第一次發射以失敗告終。

  一年后的2007年3月,SpaceX再次發射,再次失敗。馬斯克在那之后賣掉了自己的銀色邁凱倫。

  2008年8月,金融危機來襲,SpaceX第三次發射,第三次失敗。

  公司賬上的錢,只夠他們進行最后一次嘗試了。

  然而,也是在這個危機前后,美國火箭行業格局大變,間接助力了SpaceX的發展。

  在當時的航天業寒冬中,長期在軍方和NASA面前搞價格戰的兩大火箭寡頭,洛馬與波音公司決定抱團取暖,于2006年年底正式合并了載荷發射業務,成立聯合發射聯盟(以下稱聯盟)。此后,聯盟壟斷了美國的火箭市場,報價長期維持在2億美元左右。

  這是典型地勞斯萊斯式火箭,貴而慢;而光譜另一端,帶著硅谷底色的SpaceX給NASA帶來了其他選擇。

  此后,NASA在扶持SpaceX上十分慷慨:從2006年到2018年,NASA對SpaceX的投資超過50億美元;獵鷹9號火箭采用的梅林發動機的原型,就是NASA當年用于載人登月的LunarModuleDescent發動機。

  SpaceX自己也爭氣:2008年,SpaceX的第四次發射終于成功。

  這孤注一擲的最后一搏,幫SpaceX拿到了NASA 16億美元的合同,公司起死回生。

  馬斯克逐漸兌現了當初的承諾:“用硅谷方式改變航天業”。

  SpaceX帶來了低成本、高效率的發射服務:火箭報價不超過1億美元,并先后在2017年、2018年進行了17次和21次發射,當前訂單已排到2025年。未來,SpaceX在2015年首次實現的可回收火箭技術,還將進一步壓低發射成本,開啟商業航天的全新紀元。

  此外,馬斯克還充分挖掘了商業航天的營銷價值

  SpaceX去年發射的近地軌道載重達63.8噸的獵鷹重型火箭上,搭載了一輛馬斯克自己的紅色特斯拉,車上還坐著一位仿真宇航員。

  這輛被送入地球至火星轉移軌道的Roadster,將伴隨大衛·鮑伊“SpaceOddity”(太空怪人)的樂聲在宇宙中漂游數十億年。

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太空中的Roadster

  此舉既展示了獵鷹重型火箭的運載能力,又讓SpaceX和特斯拉曝光量大增,一舉兩得。

  SpaceX、藍色起源等公司的興起,攪活了全球商業航天市場的一池春水:

  國有控股的俄羅斯國際發射服務公司從2010年開始服務民營衛星應用;日本三菱重工在2013年用“H-2A”火箭陸續簽下Telesat公司和國際海事衛星公司的訂單;印度也在2017年用極軌衛星運載火箭PSLV創造了同時發射104顆商業衛星的世界紀錄。

  據美國聯邦航空管理局數據,全球航天的風投事件在2017年達到77起,投資總額達20億美元,超過此前7年的總和;當年發射的443個航天器中,267個是商業航天器,年增速達200%。

  在中國,腳步也隨之加快。

  2014年,國務院正式發布了鼓勵社會各類資本投資指導意見,民營資本開始進入商業航天領域。

  2015年,“軍民融合發展”上升為國家戰略;2015年底,《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015~2025年)》發布。

  中國民營航天的閘門由此快速打開:

  藍箭空間(2015年6月)、零壹空間(2015年8月)、星際榮耀(2016年10月)、靈動飛天(2017年3月)、九州云箭(2017年10月)等公司相繼成立。

  這些公司的骨干團隊多有體制內背景,如星際榮耀的創始人彭小波原為中國運載火箭技術研究院發展中心主任;藍箭創始人兼CTO吳樹范為國家“千人計劃專家”,曾在歐洲航天局工作近15年。

  據未來宇航研究院的數據,截止2018年年底,國內已注冊的商業航天公司達141家,包括36家衛星制造商、22家火箭發射商、39家衛星運營商以和44家衛星應用商,其中123家是民營商業航天公司。IDG資本、順為資本、經緯中國、華創資本等70多家投資機構加持民營航天新風口。

大航天時代備忘錄

  以民營力量為特征的新一輪航天機會中,中國沒有缺席。

  5.資源爭奪:從硬科技到軟實力

  新一輪航天熱潮的背后,是強勁的市場需求。

  目前,通信、導航、遙感三大航天應用正同步發展。

  在通信領域,進入普及階段的5G技術呼喚“天地共建”,以減少基站覆蓋范圍變小帶來的巨額成本。

  在導航和遙感領域,新興的自動駕駛、智慧城市、地表檢測等需求刺激著市場規模持續擴大,航天產業發展出了一些意想不到的應用,比如在金融業,用遙感技術監控農作物生長,以進行大宗商品交易的手段早已流行華爾街。

  據美國航天基金會數據,全球航天產業市場規模,已從2005的1800多億美元增至2015年的3200多億美元。到2020年,全球將有5000到6000顆待發射的低軌衛星。

  此外,航天產業的發展,還能助推上下游的高技術產業——全球約80%的工業材料來源于航天科技,航天業對智能制造、微電子、光電遙感和數據處理技術也有帶動作用。

  要讓上述藍圖真正落地,首先要實現的,是航天運載技術從高成本“貴族科技”到低成本規模量產的轉型。民營商業航天公司正是完成這一使命的絕佳主體。

  從美國的SpaceX、藍色起源到國內的星際榮耀、藍箭空間,民營企業最有降低成本、實現量產和向其他產業進行技術轉移的動力。

  客觀來說,僅有五年歷史的中國民營航天隊伍尚慢人一拍。

  去年10月和今年3月,藍箭空間與零壹空間先后向發射入軌衛星發起挑戰,但兩枚火箭均發射失敗。

大航天時代備忘錄

  今年3月27日下午5時39分,零壹空間的“重慶·兩江之星”OS-M運載火箭在酒泉發射,升空10秒后出現異常,在天空中墜落

  運載技術的相對滯后,又影響了一場更為緊迫的競爭:新一輪星座大戰

  由于通信、遙感需求爆發,2015年以來,星座計劃卷土重來,規模比15年前大為提升:

  OneWeb的星座項目(Constellation,2015)包含1980顆衛星;SpaceX的星鏈項目(Starlink,2016)包含11943顆衛星;于2019年加入戰局的亞馬遜Kuiper項目則有3236顆衛星

  其中,發射、衛星一條龍的SpaceX勢頭最猛,不僅獲得了美國聯邦通訊委員會(FCC)對全部11943顆衛星的發射許可,且已在今年5月實現一箭60星發射,首批星鏈正式上天。

  相較而言,中國民營玩家的口氣要小很多:天儀研究院的Wi-Fi星座包含288顆衛星;九天微星的物聯網星座包含800顆衛星

  這些紙上數字之所以重要,是因為背后有一場無聲的競爭——頻率搶奪戰

  按現有國際規則,衛星頻率由國際電信聯盟統一分配:先到先得,占一份少一份;它和水、石油一樣,是不可再生的稀缺資源。

  當年衛星導航系統的發展中,就有各國對頻率的較勁。在80年代后率先上天的美國GPS和蘇聯GNSS占到了全部5個導航頻段中的4個,坐擁黃金C位。等歐洲的伽利略和中國的北斗在2000年后起步時,只能搶邊角料,雙方為頻率申請的先后問題拉扯了8年。

  如今,深諳頻率重要性的美國政府正和SpaceX等公司緊密配合,美國FCC常年派人駐場國際電聯,守在門口要頻率。

  而在國內,為新衛星申請頻率卻相對麻煩,得先向無線電管理委員會(無管委)提供復雜的申請文件,再由無管委轉交國際電聯。

  頻率爭奪,不僅是各種民營商業星座計劃的競爭,也是各國整體航天實力的競爭。

  在航天這一關系國家安全的領域,市場從來不僅僅是市場,民營也從來不僅僅是民營——各國政府支持民營商業力量,也是綜合國力的角逐。

  正如1944年諾曼底登陸的最后,英國政府動員了2000艘商船參與補給任務,才最終勝利。

  和平年代的商業資源,在非常時期,都是重要的戰略資源。

  如果中國在爭搶頻率上錯失窗口期,坐看其他商業星座上天,將會蒙受經濟和安全的雙重損失。

  沒趕上大航海時代的中國,不能再錯過大航天時代。

  12天后的7月23日,星際榮耀將在酒泉發射雙曲線一號Y1運載火箭,對入軌發射發起挑戰,這也許能給中國民營航天帶來久候的勝利。

  星際榮耀似乎很有信心,同時值得一提的是,火箭被命名為“長安歐尚號”(長安歐尚是長安汽車旗下的乘用車品牌),并搭載了一輛紅色長安歐尚X7等比例汽車產品隨火箭升空;這是中國汽車工業與民營航天業的首次深度聯合。

  這次合作也具有產業創新價值。發射期間,該汽車產品將在強震動、超低溫、強輻射的環境下接受嚴苛的測試,長安歐尚X7有可能成為中國品牌首個登陸太空并完成太空測試的汽車產品。

  對產品同質化較嚴重的汽車行業來講,聯合技術含量更高的航天科技,是實現創新的路徑之一。民營化、低成本、高效率的航天工業,更有利于技術轉移。未來,汽車和航天工業在材料、控制器、導航、物聯網等領域有大量跨界合作的可能性。

  如今,隨著一批新玩家的進入,火箭發射已不再是遙不可及的“國家大事”。民營航天的使命之一,正是把遙不可及變成司空見慣。

  40多年前,東方紅衛星上天時,工程師要考慮的是還要為火箭上要不要貼毛主席像而請示總理;現在,火箭行業則開始接地氣地與衣食住行結合。

  在這條黑科技的“平凡之路”上,12天后的“長安歐尚號”能創造歷史嗎?

  更大的懸念在更遠的將來:第一個進入太空的是蘇聯的加加林,第一個登上月球的是美國的阿姆斯特朗,第一個踏上火星的人呢?

  END.

  參考資料

  1. 未來宇航研究院,《2018中國商業航天產業投資報告》,2019年5月

  2. 李鳴生,2016年,《飛向太空港》,天地出版社

  3. 李鳴生,2017年,《中國長征號》,天地出版社

  4. 李鳴生,2016年,《走出地球村》,天地出版社

  5. 安妮·雅格布森,2015年,《回形針行動》,重慶出版社

  6. 李飆,2018年,《二戰史·內幕真相》,環境科學出版社

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  • 行者物語 責任編輯:語燃
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