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噴薄欲出的中國航天經濟
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李澤西歡迎一切建議和意見 lizexi@guancha.cn
最后更新: 2024-05-08 17:30:59【觀察者網 文/李澤西 編輯/周遠方】
2022年,是一個航天大年。
這一年里,中國總共進行了64次航天發射,其中62次成功,創下年發射數量新紀錄,占全球發射數量的35%。其中,中國還完成了神舟14號、神舟15號兩次載人航天發射任務,將6名中國航天員送入空間站,進行了在軌乘組交換。
紀錄背后,是我國火箭技術取得不斷突破,成本不斷下降,應用不斷拓寬。
這是在這一背景下,中國航天正在涌現一批“國家隊”之外的民營企業。中國的“航天經濟”正噴薄欲出。
基石:“國家隊”技術突破
馬斯克旗下SpaceX公司近年迅猛發展的核心原因在于大幅降低了發射成本。SpaceX曾稱,單憑獵鷹九號一級火箭的回收,就可將航天發射成本降低80%。
2022年2月27日,長征八號運載火箭成功將22顆衛星發射升空,創造中國一次發射衛星數量的新紀錄。據國家航天局介紹,長征八號是中國首個國家立項的面向商業市場的運載火箭,也是中國第一枚以完全可回收為目標的現役火箭,預計其改進型將在2030年代前實現芯一級與助推器整體垂直回收與重復使用。
2022年8月26日,中國運載火箭技術研究院自主研制的升力式亞軌道運載器重復使用飛行試驗獲得圓滿成功,意味著中國在重復利用火箭方面邁出了堅實的一大步。這是“火箭動力部分重復使用運載器”的第一級;與SpaceX不一樣的是,一級火箭采用了垂直起飛,水平降落的模式,將二級火箭送至預定軌道,實際上是個火箭飛機。
火箭動力部分重復使用運載器發射剖面(圖源:航天科技)
觀察者網航天專欄撰稿人,英文電子雜志“Go Taikonauts”創辦人之一陳藍表示,這一試驗的另一大意義是首次實現了液體發動機的重復使用。相較運載能力有限的固體火箭,液態火箭盡管技術水平要求更高,但是一旦能夠證明其可靠性和成熟性,市場就會有較大的改觀。
民營航天:年增長3%的行業,何時突破?
諸如藍箭的火箭公司,代表著中國航天的變革。
2014年11月,國務院出臺的第60號文第24條有一句話:鼓勵民間資本參與國家空間基礎設施建設。這使得2015年被認為是中國商業航天元年;除了藍箭公司,九天微星等衛星制造企業,零壹空間等火箭制造企業也在同年相繼成立,此后越來越多民營企業參與航天。
無論是哪個商業行業,都需要找到穩定且在增長的收入的來源。陳藍表示,只有把需求擴大了,才能建立起來整個航天經濟的基礎,才能進入一個良性循環,政府應該牽頭投資一些大規模的航天項目。
中國商業航天發展的一個重要推動力量是“星網”計劃。2021年4月28日,“中國衛星網絡集團有限公司”(簡稱“中國星網”)在雄安正式掛牌成立。國際電信聯盟(ITU)頻譜分配檔案顯示,“中國星網”似乎計劃發射12992顆衛星。
星網概念圖
如若建成,這將是中國自己的巨型太空互聯網星座,與SpaceX的“星鏈”媲美。中國航天科技集團科技委主任包為民院士曾表示,中國星網公司將“專門負責統籌空間互聯網建設的規劃與運營”。
陳藍表示,海南商業航天發射場由新成立的海南國際商業航天發射有限公司投建,而該公司的投資方包括中國星網。據他的判斷,這一發射場的一個主要原因是為了承接星網計劃的巨大發射需求量。不過,一個商業發射場并不足夠;據悉,浙江象山也在計劃建設寧波國際商業航天發射中心,預計總投資200億元。
對于其商業意義,陳藍告訴觀察者網,中國星網“既創造了衛星制造的需求,也創造了發射的需求,將來還完全可能開放給民營航天企業使用”。不過,鑒于中國星網計劃目前公開信息量不足,“星網的衛星到底有多少是能夠給民營企業去發射、研發、制造”,還是個未知數,因此其對于推動市場的具體商業價值還無法確定。
前國家高技術航天領域專家委員會綜合專題專家組組長、921載人飛船工程論證組辦公室主任黃志澄認為,諸如星網的低軌通信衛星,是航天當前盈利前景最佳的應用,SpaceX的星鏈已經佐證了這一點。
SpaceX公司在2022年間進行了61次航天發射,全部成功,且平均有效荷載也比中國的衛星要大,因此發射的衛星總數還是超過中國。SpaceX 2022年發射數量最多的獵鷹9號近地軌道最大荷載22.8噸,而中國同期發射量最多的長征2號近地軌道荷載則是2噸。截至2023年初,SpaceX光是星鏈衛星就已有至少3337顆在軌運行。
中國什么時候能趕上SpaceX?觀察者網對話了多名航天專家,大多認為中國航天技術上距離國際領先的SpaceX只有大約十年的差距。
未來,太空經濟的發展前景可能更為可觀。
黃志澄認為,中國最早5年內就可能看到國內開拓太空旅游的實際動向。陳藍認為,鑒于人類的好奇心,太空旅游的商業邏輯是通的,哪怕全球1%人口也是個極為可觀的市場。
目前的民營企業中,最為亮眼的火箭企業是星河動力,2022年間兩次發射谷神星一號均獲成功,將8顆衛星送至太陽同步軌道,2023年1月9日又再次發射成功。目前,星河動力已獲得“五發五中”的戰績,計劃2023年發射8~10次火箭,并推進“智神星”系列液體可復用運載火箭的首飛。
2015年才成立的藍箭公司,在2022年12月就嘗試使用更適合于復用的液氧甲烷發動機將朱雀二號發射至太陽同步軌道,如若成功就甚至搶在了SpaceX的星艦之前實現全球首發。不幸的是,二級飛行異常,未能達到入軌速度(比軌道速度低2公里/秒),最終遺憾再入大氣層,發射任務未能取得成功。
朱雀二號發射(圖源:藍箭官方微博)
2022年中國航天也不是完全一帆風順的,但是即便是失利也不過因為“步子太大扯著蛋”,體現出了中國航天的雄心。
伴隨地球上的碳中和轉型,下一個商業機遇可能是太陽能電站。目前,中國的空間太陽能電站項目已開展到第二階段,計劃2050年建成全球首個千噸級太空太陽能電站。
此外,許多企業和組織還提到火箭替代飛機,實現地球點到點之間的運輸,太空采礦,甚至移居太空的經濟潛力。
不過,此時此刻,全球航天經濟規模還是比較有限,且發展速度并不顯著。SIA統計數據顯示,2021年全球衛星產業收入規模為2794億美元,同比增長3.3%。近年商業航天的發展速度,較GDP整體增速并沒有明顯更快。
近年全球衛星產業并未呈現迅速增長趨勢(圖源:SIA)
如何解鎖太空的巨大經濟潛力?
觀察者網對話的專家一致認為,這些機遇的前提條件,需要發射成本大幅降低。
早在2017年,中國航天科技集團公司已經對外透露了我國商業航天發射的能力目標:每公斤有效載荷送入低地球軌道的價格約5000美元,發射準備周期一周;太陽同步軌道每公斤發射價格5000~6000美元,發射準備周期10天。美國SpaceX的獵鷹9號,在不復用的情況下,每公斤有效載荷送入低地球軌道的最低報價為2940美元,至太陽同步軌道最低價為8070美元。
陳藍認為,國內商業航天目前使用固體小火箭缺乏足夠運載能力,對市場影響很小,而民營企業還要與長征 11 號和快舟 1 號競爭,后者主要應用是軍用衛星,基本上輪不到民企。真正要立足市場開始賺錢,至少需要中型的液體火箭,SpaceX佐證了這一點。因此,藍箭的嘗試對于中國航天來說意義非凡。
黃志澄則認為,中國其實已經突破了主要的技術問題,現在的主要矛盾是資金。
標簽 航天- 責任編輯: 李澤西 
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