大家都知道中美俄是世界前三的航天大国,其官方航天机构的发射任务曾占了全球每年发射载荷量的绝大部分。但是时代变化太快,近几年来马斯克SpaceX公司异军突起,凭借猎鹰9号火箭独有的可回收和重复使用性能,以极低的发射成本吸引了美国乃至全球大量的发射任务,已成为全球航天发射事务中鹤立鸡群般的存在。
2024年3月16日,SpaceX创始人埃隆·马斯克又在社交媒体上抛出一枚重磅炸弹:SpaceX今年将承担全球90%以上的有效载荷发射任务,中国约占5%,美国其他企业乃至世界其他国家共同分担剩余5%。
这一数据看上去很夸张,却又是不争的事实,在让人惊讶的同时也揭示了如今商业航天格局对传统国家主导模式的颠覆,更预示着人类太空探索正在进入一个由私营企业主导的新纪元。
我们先回顾一下我国航天领域近些年来创造的辉煌。尽管马斯克将中国今年的发射份额定位为5%,但这一数字背后也是中国航天近十年来的飞速发展。自2016年起,中国航天发射进入高速增长期。根据《中国航天科技活动蓝皮书》数据,2023年中国全年实施67次航天发射,将超过200吨载荷送入太空,创下历史新高。其中,长征系列火箭完成48次发射,成功率100%,运载能力覆盖低轨1.5吨至25吨,高轨可达14吨,且已形成完整的火箭家族谱系,而各式新型火箭也在不断的研制和试飞中,不断增加的发射量也使得太空有效载荷量的跨越式增长。
然而,中国航天的“内向型”特征限制了其国际市场份额。截至2023年,中国商业火箭仅占全球商业发射市场的3%,发射任务主要服务于国内卫星和少数“一带一路”国家。这与SpaceX的全球化客户网络形成鲜明对比。
与中国的稳步增长相比,SpaceX的扩张堪称“指数级爆炸”。自2018年首次实现单枚火箭复用后,其发射频率和载荷量正逐年翻番:
• 发射次数:2023年SpaceX完成98次发射(占全球发射总量的64%),远超中国(67次)、俄罗斯(19次)和欧洲(6次),或者说比中俄欧加起来还多。
• 有效载荷:仅星链卫星一项,2023年即发射超2000颗(单颗重约300公斤),总载荷量达600吨。若计入NASA的载人龙飞船(每次6吨)、军用卫星(如GPS III,单颗重4吨)及国际客户订单,全年总载荷量突破1200吨,占当年全球总载荷量的85%。
SpaceX发射的太空的有效载荷量,主要以星链卫星为主,星链计划是SpaceX垄断地位的核心支柱。截至2024年3月,星链在轨卫星数已超6000颗,构成人类历史上最大规模的卫星群。其背后的商业逻辑极具颠覆性:
• 批量化生产:每颗卫星成本从初期的100万美元降至25万美元,生产线日均下线45颗。
• 高频次发射:猎鹰9号火箭复用周期缩短至21天,单箭年均发射超15次,一次发射可携带22颗星链卫星(总重6.6吨)。
• 现金流闭环:全球订阅用户突破300万,年收入超50亿美元,反哺火箭研发和发射。
2024年,SpaceX发射的有效载荷总量在1800吨左右,其中主要就是星链卫星。马斯克直言:“星链不是卫星互联网,而是太空高速公路的收费站。”这一模式让SpaceX在抢占低轨资源的同时,建立起难以撼动的商业壁垒。
支撑SpaceX垄断全球发射市场90%载荷份额的这一目标的不仅是技术迭代,更是其商业模式的全面升级:
1. 星舰试射突破:虽然星舰的第七和第八是试飞,其二级飞船都爆炸了,但这并不能掩盖这种发射系统的巨大潜力。一旦技术成熟投入商用,单次发射成本可降至200万美元(每公斤成本仅60美元),相当于猎鹰9号的1/10。
2. 客户绑定策略:NASA将60%的合同授予SpaceX,包括价值29亿美元的“阿尔忒弥斯”登月舱;美国军方将其列为“国家安全发射服务”首选供应商;亚马逊、OneWeb等竞争对手甚至被迫租用猎鹰9号发射自家卫星。
3. 全球发射基地网络:除美国本土的卡纳维拉尔角和范登堡基地外,SpaceX正在巴西阿尔坎塔拉、日本种子岛建设发射场,以实现“24小时全球覆盖”。
所以长远来看,马斯克SpaceX公司的卫星发射量将来还会大幅度增加。
而我国今年预计发射载荷量约占全球5%(约100~200吨),主要原因有三个,一是我国的民营航天公司如蓝剑航天新活动力度,还没有完全突破火箭的可回收和重复使用技术,发射成本较高。二是国际客户因“ITAR条例”而很难使用我国的火箭发射含美国元器件的卫星。三是目前我国的商业互联网卫星(数量庞大)刚开始发射,还未形成规模。
不过,我国正加快构建“双循环”航天体系:对内推进卫星互联网“新基建”,计划2025年前发射3000颗低轨卫星;对外则通过金砖国家遥感卫星星座、中阿北斗合作等突破封锁。今后发射的载荷量也会大大增加。
科学技术是第一生产力,经济实用性则会广占市场。马斯克SpaceX公司之所以能独占全球90%的有效载荷发射量,正是由于提前掌握了火箭的可回收重复使用技术,掌握了目前最经济实用的载荷发射能力。而且该公司今后还会在这方面一路狂奔,星舰将会帮助它占有更为巨大的发射量。
马斯克在航天方面的终极目标是火星移民。他透露,星舰计划在这两年携带“擎天柱”机器人登陆火星,为后续火星载人任务铺路。若技术验证顺利,SpaceX或于2029年尝试首次载人火星登陆,这个时间要比中美官方航天机构计划的火星载人登陆的时间都要早得多。
马斯克计划在火星上建造能够容纳100万人居住的火星城市,这当然需要天文数字的发射量支撑。建立自给自足的火星城市至少需运送100万吨物资,相当于当前全球年发射量的500倍。唯有星舰以“航班化”频率发射(每日数次),才可能实现这一愿景。这也意味着,如果其他国家没有开展类似的火星开发计划的话,那么当SpaceX开始火星移民时,其全球发射占比未来或升至99%以上。因为即便是互联网卫星的载荷量,与火星开发相比也是微不足道的。
不期然间,马斯克SpaceX公司早已发起了一场改写规则的太空竞赛,而且目前在比赛中遥遥领先。而如果我们深入分析来看,SpaceX的90%份额其实不仅是商业胜利,更宣告了“新太空时代”的来临:私营企业凭借资本、技术和商业模式创新,正在重塑人类探索宇宙的方式。
中国航天的5%有效载荷量,虽代表着一个新兴航天大国的崛起与进步,但相对于马斯克SpaceX公司的极速狂飙,我们还有太多的事情要做,唯有以比马斯克SpaceX公司更快的发展速度奋起直追,才能不被甩开太远。要知道,这场竞赛的终点并不是谁会以互联网卫星之类的大量载荷主导地球轨道,而是谁能率先将文明的火种播撒至更遥远的星辰。而星辰大海,才是人类的未来。
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