2023年12月5日,中國航天科技集團在官網發佈瞭一篇文章,明確表示今後將全面對標SpaceX,並聲稱中國航天集團無論是在發展理念、科研模式、生產技術還是質量效率上,都距離SpaceX火箭公司有著顯著差距。
中國航天在自述中評價自身為大而不強、大而不優,並坦率表示目前整體發展水平對比SpaceX火箭公司已經落後。
承認差距是好事,但引發中國航天集團深思反省的SpaceX究竟水平如何?我們距離SpaceX又有多少差距?
藍箭航天創始人兼CEO張昌武談論此事時,公開表示國內落後SpaceX起碼10年。而網絡上一些聲音則認為雙方差距至少30年,SpaceX公司究竟有什麼可取之處值得學習?
世界航天的璀璨明珠
提及馬斯克,人們最先想到的是全球新能源汽車的引領者——特斯拉。但特斯拉隻是馬斯克商業帝國的冰山一角,他的人生充滿瞭奇跡,比如他創建Paypal賺取1.65億,接著利用人生中的第一桶金創建瞭SpaceX,這個顛覆全球航天事業的偉大公司。
SpaceX的成立源自於美國航天局,當時馬斯克受美航局啟發,決心要為人類太空探索打造全新路線。他決定開發私人航天市場,通過科技創新進一步推動太空探索的進程。
而在創立之初,初出茅廬的SpaceX顯然低估瞭航天領域的高風險和復雜性,資金的緊缺令SpaceX的運營難以為繼,技術的短缺更是讓SpaceX的核心項目獵鷹火箭,前三次發射均以失敗告終。
三次慘痛失敗將SpaceX逼到瞭命懸一線的地步,2008年馬斯克將所有資金和希望都寄托在瞭最後一枚獵鷹9號上。千鈞一發之際,最後一枚火箭竟然奇跡般的成功升空瞭,獵鷹9號發射升空後,順利降落在指定位置。打瞭翻身仗的SpaceX公司從此正式走上正軌,在火箭回收利用技術上日漸精進。
取得初步成功後,SpaceX堅持創新步伐,不斷自研開創全新火箭技術,大力發展可重復回收技術。並且還開發獵鷹重型以及星艦等大型火箭,用來滿足未來對深空領域的探索。
2023年的商業航天是一個被嚴重低估的賽道,這一年AI大模型和SpaceX星艦發射成瞭國際社會的熱度重點。從實際效果來看,AI大模型還在完善發展階段,並未改變現有世界格局,但SpaceX星艦卻已經在商業航天乃至世界航天領域大殺特殺、所向披靡。
整個2023年,全球火箭發射一共完成221次,其中美國116次,而SpaceX一傢就包攬瞭98次,占比全球44.34%,對於一傢社會商業公司而言,這顯然是前所未有的奇跡。
SpaceX儼然已經坐穩瞭全球火箭發射市場的霸主地位,巨大的擴張讓SpaceX終於在2023年首次開始盈利。在去年第一季度,SpaceX收入15億美元,其中總利潤高達5500萬美元,公司估值也一度飆升至1750億美元。
SpaceX的盈利證實瞭其商業邏輯的成功,而在2023年度的火箭發射任務中,除瞭兩次實驗性的星艦發射,SpaceX獵鷹9號和重型獵鷹可復用運載火箭的其餘96次發射均大獲成功,累計發射質量1195噸,占比全球80%。發射衛星數量多達2514顆,其中星鏈1948顆,其餘則是世界各國的微型衛星。
除瞭衛星發射外,SpaceX還在去年幫助歐空局發射瞭歐幾裡得空間望遠鏡,幫美航局發射瞭靈神星探測器。實現瞭3次載人航天、3次貨運發射,同時幫助美德韓三國軍方發射多顆軍用衛星。
SpaceX之所以在全球市場如此暢銷,是得益於其低廉的發射價格。旗下獵鷹9號發射價6700萬美元、獵鷹重型發射價格9700萬美元。對比之下美國火神號火箭的發射單價高達1.1億美元,宇宙5號更是高達1.5億美元以上。
低廉發射價格的背後,離不開SpaceX精湛的火箭回收技術。
世界航天的兩座巔峰
得益於自身出眾的發射能力,SpaceX目前正在全力打造低軌衛星互聯網星座——星鏈。 SpaceX準備在2027年前將4.2萬顆衛星送入低軌,但地球的低軌衛星總容量是有限的,根據國際電信聯盟推測,,地規容量約6萬顆。
2020年中國向國際電信聯盟提交申請,計劃發射1.3萬顆低軌衛星。聯盟規定,地球上的衛星頻率及軌道按照申報順序先到先得,但如果在規定時間內未能完成發射數量要求,則被視為放棄軌道使用權。
這就極其考驗各個國傢的發射能力,在2023年SpaceX發射瞭1948顆衛星,目前累計發射數量突破6000顆,占比全球低軌衛星總數50%以上。
SpaceX的星艦是目前全球運力最強的運載火箭,一二級可全重復使用,總高度121米,其超重型推進器搭載瞭33臺猛禽發動機,最多產生7000多噸推力。重復使用的情況下,最高運載能力為150噸,一次性使用情況下,運載最高可達250噸。
而目前中國最強的運載火箭是長征五號,但其近地軌道運載能力最高也不過25噸。並且中國航天的火箭發動機對比SpaceX的猛禽發動機也是相差甚遠,盡管長征五號已經是亞洲第一、全球領先的運載火箭,但距離獵鷹系列還是有著不少差距。
SpaceX的火箭研發路徑分為三步,第一步是研制一次性小火箭,代表作是獵鷹一號。第二步是研制可重復使用的中大型火箭,代表作為獵鷹九號。第三步是研制大型運載火箭系統,代表作則是星艦,在保證優秀運載能力的同時,還能兼顧重復性使用。
目前美國乃至全球的商業火箭企業,都在不約而同的遵循SpaceX的研發路徑發展。我國商業火箭已經跨過第一步,邁向第二步,天兵科技旗下的天龍三號計劃在今年7月完成首飛,藍箭航天的朱雀三號也計劃在明年首飛,兩者的一子級均具備重復使用的能力。
盡管目前我國剛剛邁入第二步,SpaceX的第三步就已經走瞭一半,但中國隻要奮起直追,仍然有望在未來十多年實現追趕。
中國在2023年一共完成瞭67次航天發射,占比全球30%,刷新瞭歷史新記錄。中國的航天技術放眼全球任何一個國傢,都是難逢敵手,我們在載火箭、衛星、空間站、載人航天、月球和火星探測多領域均有涉及,擁有完善的航天系統,但與世界領先的SpaceX相比,依然需要保持清醒、直視差距。
我們需要學習SpaceX的什麼?
首先最應學習的是SpaceX的市場策略,SpaceX作為全球私營航天的代表,生動的展示瞭航天市場的巨大潛力。我們要虛心學習,放寬市場準入,為私營企業和創新團隊提供更多的支持和措施,吸引各界人士來參與到祖國航天事業的發展當中。
其次要學習SpaceX的發展理念。SpaceX的先進之處不僅限於技術、成本,更在於創新思維與機制。作為商業航天的先行者,SpaceX的核心理念就是降低成本、重復利用,在低成本化、可重復性上深耕多年,這也應該成為中國航天未來追趕發展的方向。
中國想要在2045年成為航天強國,就需要在研發創新、發展理念、技術環節上虛心向SpaceX求教學習、取長補短。利用自身工業基礎的優勢,助力祖國航天邁入新的臺階。