Space X凭什么可以干翻美俄中?

网易《热观察》 文|田歌 编辑|徐至

12月22日9点39分,在埃隆•马斯克的带领下,Space X成功实现了从轨道回收火箭的目标。此举可谓重新定义了火箭。

马斯克认为,制造能够重复使用的火箭,才是人类航天的未来。在回收火箭这件事上,世界上其他大部分机构不仅没有成功回收过,他们大多甚至没去尝试——他们认为这基本不可能。

为什么一个商业企业能做到火箭软回收?或者我们应该问,为什么是一家美国公司干成了这件事?

一、NASA日常发射任务都“外包”给商业公司

《经济学人》的报道称:“实际上,NASA本身从未涉足过火箭或飞船制造领域,而是交由波音公司(Boeing)和洛克西德马丁公司(LockheedMartin)之类的商业承包商来负责实际设计和建造。”

NASA几乎所有的项目都会面向美国各大航天技术公司公开招标:一般NASA会提前提出项目的基本需求,而后各公司会根据自己的技术能力制作出相应的标书,在NASA评估之后,选出最符合要求的企业,进一步敲定合同细节。在这样的模式下,类似回收火箭等等关于载人航天的任务,在美国一直是NASA的“份外事”,商业公司的“份内事”。

 

1、 将任务外包给商业公司是美国航天传统

尽管美国载人航天始于冷战,但美国并没有走类似苏联倾全国之力、举国办航空的老路,而是尊重市场,通过商业合作,将任务外包给商业公司。

早在1958年12月,NASA的载人航天计划——“水星计划”授权北美人航空工业公司(North American Aviation)开发“小乔伊”火箭,以做测试飞行之用。

1961年到1972年,被称为“奇迹”的的“阿波罗”载人登月计划,主要缔造者仍然是商业公司。在此计划中北美航空工业公司拿到了指令舱和服务舱的合同,负责将宇航员送到月球轨道而后再接回地球。而从月球轨道到月球这一段路需要的登月艇,则由格鲁门航空太空公司负责设计和建造。

上世纪80年代,美国政府就规划扶持美国企业进入常规航天领域。1984年时任美国总统罗纳德•里根签署了《商业太空发射法案》允许政府给私营企业支付报酬,让后者提供地外货运发射服务。1990年的《发射服务购买法案》直接要求NASA向商业公司购买发射服务,更是为航天私营领域的腾飞铺平了道路。

在2010年,NASA 确定了近地轨道载人航天任务商业化的道路,启动了“商业载人发展”计划,分批资助了一系列商业公司。而这次的主角公司Space X就在计划的第二批名单里。

据新华社评论,类似向国际空间站“发快递”的任务,美国的技术和经验相当成熟。把这些任务进行商业化运作,外包给私企,既可以最大限度地降低成本,减轻NASA负担,使其能集中更多资源重点推进深空探测项目,也有助于带动、发展一批有实力的航天企业。整体而言,美国做得比较成功,形成了不少像轨道科学公司这样以营利为目的且有实力的私营航天企业。

2、“要结束对俄罗斯的依赖,最快的途径就是发射自己的载人火箭项目。”

虽然在行星科学上取得了成功,比如好奇号探测器已经登陆火星,但NASA在载人航天上仍然步履维艰,甚至连派送宇航员到空间站(美国前期已经投入了750亿美元)也已经外包给了俄罗斯。

在太空领域,美国已经落后于其竞争对手欧洲和俄罗斯。虽然美国洛克希德和波音两大巨头成立了合资公司United Launch Alliance(联邦发射联盟),但仍无法挽回颓势。据称该公司使用的引擎是从俄罗斯购买的,而且还要一直购买到2017年。此外,中国和印度也显示了自己在太空领域的超凡技术,他们拥有注重节省成本的太空站,还开发了自己的火星探测器,大有赶超之势。美国要摆脱这种颓势,只能把赌注押在商业太空公司身上。

从2011年以来,NASA一直依赖俄国联盟号将美国宇航员送入太空。NASA美国航空航天局正与俄罗斯签订延期合约,计划花费4.9亿美元来增购2018年俄国联盟号载人火箭的6个座位,平均每个座位8100多万美元。为了实现这一计划,美国不得不缩减NASA美国本土载人火箭计划的开支。NASA 负责人Charles Bolden 就曾在《连线》杂志公开抱怨:“别让我们老是搭俄罗斯人的便车!”

根据美国本土载人火箭计划内容中资料显示,NASA资助Space X和Boeing两家公司开发载人航空工具。航天局局长Charles Bolden表示:“如果要结束对俄罗斯的依赖,将我国建立起的新在线系统运用起来,最快的途径就是发射自己的载人火箭项目。”

鉴于美俄关系因乌克兰危机持续紧张,2014年4月,NASA发表声明说,该机构将暂停与俄罗斯除国际空间站外的大部分太空合作。分析人士指出,美俄“太空婚姻”接近破裂,将促使美国加快推进其商业太空“单飞”计划。美国只能大力扶持本土企业发展,才能尽快实现“从美国领土用美国飞船发送美国宇航员”的目标和“在2017年结束对俄罗斯的唯一依赖”的目标。

3、NASA预算紧张,市场竞争中企业争相降低成本

此外,预算缩紧,调整资金也是NASA选择外包商业公司来实现计划的重要原因。

首先,NASA本身的经费管理就有问题。NASA的前顾问Charles Miller认为NASA从来都不懂得经费管理,它们不过是为了完成美国颠覆苏联目标的手段。NASA 驻Space X的联络官Horka churk也表示,“而我从来没听过NASA工程师谈到过成本问题。”

奥巴马拟2016财年在NASA商业船员计划中注入12.4亿美元的资金,而众议院6月份通过的方案中同意只拨款10亿,参议院的财政方案更少,只有9亿。

Charles Bolden表示,在美国财政预算拮据以至于几十年来发展太空技术的资金严重不足的时候,需要让私人机构充分参与进来,改变NASA的现状并使之在创新与载人航天方面发挥重要作用。

这样的市场形势,使得商业公司Space X 被迫制定了第一个首要目标:打造一台比目前火箭成本至少低10 倍的产品。马斯克对此曾经表示,“只剩下一个评价科技进步的标准了,那就是成本。”

2011年5月,Space X总裁马斯克发布文章《为什么美国可以击败中国:Space X公司费用的事实》,文章提到,就连中国的长城公司也承认他们无法与Space X在价格上竞争:Space X公司的猎鹰9号火箭的标准发射费仅为5400万美元,美国当前垄断大中型载荷发射市场的联合发射联盟(ULA)平均每次发射4.35亿美元。欧洲的阿里安公司和美俄联合的国际发射服务公司的报价也不低,即使是廉价的中国长城公司的长征三号乙火箭,发射费用也到了6000万美元以上。

对于Space X来说,低成本的秘密则在于:尽量由自己制造,使用整合的生产线,使用现代元件;避免庞大的供应链、传统的设计、叠加的外包订单厂商。这样的模式能够削减成本。

由于NASA当初与Space X签约是为了获得廉价且安全的太空运载设备,所以任何有效省钱办法都会受到追捧。比方说,Space X没有买新的经纬仪(用来跟踪火箭轨道的一种仪器),而是从ebay上买了一个二手货,省下2万5千美元。在实验时,火箭的第一截按设计要求是部分可回收的。由于设备会降落到海里,正常情况下,雇一个专业的火箭打捞公司要25万美元,但该公司通过不断的讨价还价最终和一家叫tug-and-barge的公司签订协议,只花6万美元就完成了打捞。

不只是Space X,已经包下 NASA 向国际空间站运送物资任务的 Space X 和 Orbital ATK 公司,他们的单次发射价格都在一亿美元左右,仅是其它国家的一半。这些商业公司不仅带动了整个商业航天市场的发展,而且相互间的竞争也在推动他们努力降低发射成本,提供性价比更高的服务。

日常发射任务都“外包”,NASA因此可以把有限的拨款都用在更加雄心勃勃的计划上,比如今年七月快飞出太阳系去给冥王星拍照的“新视野”号卫星、目前还在火星上行走的“好奇号”火星车等。而他们最近刚完成第一次试飞的猎户座号飞船也是专门为深空探索研发的。

二、中国航天商业化之路依然艰难

早在《2006年中国的航天》白皮书就说明,中国鼓励工业企业、科研机构、商业企业、高等院校和社会团体在国家航天政策指导下,发挥各自优势,积极参与航天活动,参与空间领域的国际交流与合作。

但是中国的民营企业参与航天的现有情况仍然很不理想。据新华社瞭望智库,民营企业参与航天项目一般是外围工程,个别民用项目如气象卫星、遥感卫星、通信卫星会有民营企业参与,但仅限卫星功能设计方面和零件提供,和一些市场经济比较发达的国家相比,民营企业对中国航天科技的作用还很小。

1、  法律法规的滞后

中国现行的法律、法规滞后于客观现实和形势发展要求,对民营企业进入军品相关市场,尤其是航天装备科研生产和航天技术转化应用尚缺乏明确的法律保障。

清华大学航空航天教授宝音贺西认为,在中国,航天技术仍牢牢把控在政府手中,国内对于探空火箭并没有明确的管理条例。国内首家提供探空火箭发射服务的私人企业“翎客航天”的创始人胡振宇说:“我们做实验时我们联系过多个军区和空管局,但没人理我们。现实情况就是,(有关部门)没有办法批准你,但是也没有条文禁止你。这就是个灰色地带。”

 

2、  融资、投资障碍

航天技术转化应用具有国防高科技产品研发风险大、周期长、前期投入大的特点,而许多民营企业面临融资难、抗风险能力较弱的困局。

目前中国大多数民营企业总体规模相对较小,现代企业管理制度不够完善,发育不够成熟、生命周期过短,一般不超过 10 年,因此,若将航天技术转化应用项目交给民营企业,对国家和航天企业来说,存在很大风险。

火箭所需的绝大部分零件不是可以在市场上直接购买的货架产品,这些零件的制造需要上下游配套的庞大产业链。除此之外,发射场合与组装厂房也是必需的。中国在这方面的基础设施主要由国有企业和研究所使用,而且这些设施的社会化程度很低。如果私营企业进入,仅仅是基础设施的投入就是天文数字。

中国民营资本有着典型的逐利特性。一面是火热的房地产,资本市场可以赚快钱,另一面是需要持续地投入大量资金、且不知未来收益、相比需要漫长时间才能开始盈利或撤出的航天领域,民营资本自然更青睐房地产及其配套的成熟的制造业,或者是简单的矿产开采等能够预估风险与收益的行业。

3、 信息不对称

众多美国私营航天企业的主要技术都来自于NASA的转让,并且是以非常低的价格,这些技术对于NASA来说,已非研究前沿。这种技术转让,使得私营企业绕过了基础研究的巨额资金门槛,得以进军航天领域。

长期以来,中国军工行业的研发和生产是一种单向结构,国有军工企业只对上级管理部门负责,军需和民营企业间缺乏交流平台。信息的不对称可能会导致民营企业投资失误、资金使用浪费以及研发和生产低效。民营企业缺乏规范的信息沟通渠道,对航天技术和产品的优势以及发展现状掌握很少,很难准确把握市场需求与航天技术之间的关联,在与市场需求信息对接过程中,丧失很多机会。

4、保密规定的高门槛限制

 

在中国,航天工业涉及国家安全和利益,对于民营企业来说,准入资格最关键的是要有“三证”,即:保密认证、质量认证和军品科研生产许可证。严格的保密审查认证会使部分企业很难获得国家保密单位资格,保密审查周期过长也会使民营企业资金流动性减弱。

美国作为太空探索领域的领军国家,完成了人类的首次登月,主导了国际空间建设。但在这些成就背后,美国政府所领导的美国宇航局(NASA)最多只能算做最佳导演,美国的众多商业公司才是这场航天大秀中的主要演员,正是这些“民企”的百花齐放才奠定了今天美国在太空探索领域的地位。

中国的航天事业完全脱胎于军工导弹产业,因而至今保留极强的计划军工经济的特点,转型之路颇为坎坷。尽快扫清制度障碍,鼓励民营资本进入航天领域,才是中国航天维持活力,取得进步的捷径。

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