SpaceX的成功使俄羅斯失去了長期以來的航天發射壟斷地位。莫斯科太空專家表示,如果SpaceX承擔所有美國宇航員進入空間站任務,俄羅斯航天局每年的損失可能超過2億美元,這對年收入預算20億美元來說,是巨大的損失。俄羅斯聯邦航天局爲美國宇航局運送宇航員,每個座位收費爲8000萬美元。馬斯克表示將龍飛船的座位價格定爲6000萬美元每人。俄羅斯正在努力將其價格降低30%。

5月31日,SpaceX實現全球首次商業載人發射引起世界關注。發射之前,馬斯克一改平日的狂妄,謙卑地表態:“如果成功了, 那是NASA和SpaceX的功勞,如果失敗了,那就是我的問題。”

事實上,當我們在覆盤SpaceX的成長路後,就會發現,SpaceX的成功是NASA多年苦心栽培商業航天的必然結果。哪怕沒有SpaceX,也會有SpaceY。

再見,亞特蘭蒂斯

時間倒推到2018年8月底,當時,美國宇航局局長吉姆·布里登斯廷在NASA顧問委員會會議上宣佈組建新的委員會,以負責研究NASA商業化相關的政策問題。

時年,在美國市場上已存在的商業航天企業有波音、SpaceX、空間服務公司、美國太平洋發射系統有限公司、美國休斯敦航天服務公司、藍色起源公司等。

當我們覆盤美國商業航天的發展之路時,NASA作爲一條主線清晰地出現在了事業之中——事實上,選擇讓商業公司參與到航天任務之中,對NASA來說是一種“有點無奈”的選擇。

2011年7月,美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機宣佈退役,美國跨越30年的“航天飛機時代”宣告結束。

亞特蘭蒂斯號謝幕,來源:中國網

NASA明確表態,不會再建造航天飛機。此後七年時間裏,美國宇航員不得不搭乘俄羅斯“聯盟”號飛船前往國際空間站作業。此間,“打車費”一路水漲船高,從2500萬美元/人上漲到了8100萬美元/人。NASA也因 “無國產機可搭、無國產船可用”而被媒體嘲笑爲“冤大頭”。

NASA自己就是航天飛機時代的開創者,它又緣何要放棄深耕30載的航天飛機路線?

究其原因,乃是性價比不高。作爲一種可重複使用的航天運輸工具,航天飛機曾是上世紀七八十年代最具想象力的航天器。但由於航天飛機系統過於複雜,技術和系統維護需要大量人力物力。

原本,美國在設計航天飛機時,希望能將運送1千克有效載荷到地球低軌道的費用降到350美元,但卻一直卡在1萬美元這一瓶頸。這使得航天飛機不僅沒有達到降低運輸費用的目標,而且在地面週轉時間過長,導致整個飛行計劃缺乏靈活性。

更嚴重的後果是,由於經費和進度都十分緊張,NASA只能採用助推火箭和外儲箱與軌道器並聯的折中方案,從而留下了安全隱患。1986年“挑戰者”號和2003年“哥倫比亞”號航天飛機相繼爆炸解體,讓14名航天員魂留太空,使得美國載人航天遭受巨大挫折。

此路不通,NASA決心再換一條路,並把目光投向了民營公司。

SpaceX的誕生

結束航天飛機時代的後七年中,NASA一方面藉助俄羅斯飛船換取時間,另一方面就開始培育本土航天企業。

大名鼎鼎的SpaceX在這種背景下橫空出世。

SpaceX橫空出世,來源:網絡

2002年,埃隆·馬斯克創立SpaceX,立志研發低成本發射火箭,被許多批評家認爲“癡人說夢”。只憑馬斯克一人之力造火箭當然是天方夜譚,但是,別忘了,美國有NASA!

僅僅在2年之後,NASA在時任美國總統小布什的授意下宣佈推出其商業化計劃——“商業軌道運輸服務項目”。後來奧巴馬政府也要求NASA盡力支持本土有競爭力的公司研發航天運載系統,恢復美國向國際空間站的運載能力。

首先放開的是NASA貨運航天器項目。2006年,NASA啓動“商業軌道運輸服務項目”,旨在爲國際空間站運送貨物。幾乎同一時期,SpaceX將“獵鷹9”號重型運載火箭從繪圖板上發射到了太空,研發費用僅略大於3億美元。

於是理所當然的,SpaceX參加了NASA招標,並順利成章拿下標書。NASA利用其“龍飛船”向國際空間站運送了12次貨物。另外,此次還有一家民營公司也獲得了訂單,它是軌道科學公司(2014年4月與ATK公司合併成爲軌道ATK公司),NASA利用其“天鵝”號飛船於2013年至2016年間,分8次將20噸貨物運送至國際空間站。

有了貨運項目的成功經驗之後,NASA繼續擴大合作項目與合作對象,並把目標設置到了載人航天飛船。2011年4月,NASA啓動“第二輪商業乘員開發項目”,旨在幫助美國私營企業研製出可替代航天飛機的天地往返運輸系統。

波音公司的“CTS-100”飛船(後更名爲“星際航線”)、內華達山脈公司的“追夢者”航天飛機、SpaceX公司的“龍”飛船和藍色起源公司的垂直起降方案,分別獲得了數額不等的資助。

2014年9年,波音和SpaceX兩家公司從衆多競爭對手中脫穎而出,獲得NASA載人航天器的外包訂單——SpaceX公司獲得26億美元,波音公司獲得42億美元。

根據合同,NASA將派出至少一名宇航員參加每家公司的一次載人測試飛行,其技術專家也將深度參與到每家公司的航天器設計、研發及系統測試,以確保載人航天飛行的安全可靠,且成本合理。如果順利,每家公司將承擔NASA兩到六次飛向國際空間站的載人運輸任務。

當然,美國的商業航天探索之路並非一帆風順。2014年10月,軌道科學公司的“安塔瑞斯”號火箭在發射飛船時爆炸;2015年6月,SpaceX“獵鷹9”號火箭在發射“龍”飛船時也發生爆炸。

這些事故沒有阻擋美國商業航天前進的步伐。早前,NASA在其2019財年預算報告中宣佈,美國將推行國際空間站的商業化,並將於2025年終止對國際空間站的直接支持。

NASA改革

爲了推進商業化,NASA自身也作出了一系列改革舉措。

在其傳統的合作模式基礎上,NASA新設了公私合營模式:在項目管理上,NASA僅負責提出明確需求,而不負責具體技術方案的選擇與項目管理;在合作方式上,由企業負責技術方案的選擇並自主進行技術開發,NASA不進行干涉,只在競標時對技術方案進行評估,以選擇合作公司;在費用安排上,由企業自主設定若干階段性目標,企業每完成一個目標,NASA支付一筆費用,若企業無法完成階段性目標,NASA則不會支付費用,同時退出該項目,不再支持後續研究。

正是得益於這種模式,SpaceX等一批航天私企得以迅速成長。

2008年,馬斯克的個人資產山窮水盡,SpaceX和特斯拉都面臨着關門大吉的可能。就在此時,SpaceX贏得了NASA向國際空間站提供12次補給服務的大訂單,合約金額高達16億美元,依靠這筆交易,馬斯克才成功渡過了財務危機。

一直到今天,即使有部分商業合同和市場融資支持,SpaceX的主要盈利來源仍是NASA的商業軌道運輸服務等項目。翻看歷史,波音公司的資本原始積累亦是來自美國軍方的大量採購。

除了資金,NASA自身的技術專利也逐漸向民營公司開放。依然以SpaceX爲例,雖然SpaceX有自己的研發部門,也有一批才華橫溢的科學家、設計師,但其主要的技術專利來自於NASA及其下屬的戈達德航天飛行中心、約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心和噴氣推進實驗室。

爲了一些項目的需要,NASA也常常會爲SpaceX提供研發設備和試驗場地,用自己的技術和設備優勢幫助SpaceX更好的研發,並節約成本。

可以說“獵鷹”火箭和“龍”飛船的技術是美國幾十年航天領域技術的集成和結晶,其中有“阿波羅”登月計劃的部分技術和美國NASA的很多其他機密技術,NASA通過專利轉讓等手段,使得這些技術能夠應用到SpaceX的太空發射之中。

對NASA來說,降低了衛星發射和空間運輸的成本;對SpaceX來說,簡直就是站在了巨人的肩膀上發展;對整個美國航天產業來說,既避免了壟斷導致的死氣沉沉,也帶動了整個產業鏈的發展。

NASA委員會主席邁克·戈爾德曾表態,委員會將“聚焦並解決政策障礙”,以實現NASA的各類商業化目標。其中包括國際空間站的商業活動,比如允許NASA宇航員在那裏進行商業工作,或者將私營部門的模塊添加到國際空間站內等相關問題。

同時,NASA可以“省”出更多資金和人力,用於“獵戶座”宇宙飛船和地月往返、火星登陸等太空發射系統的研發之中。放棄了近地軌道飛行任務,NASA把自己的目標定向了星辰大海。

隨着航天技術的成熟,太空經濟與太空探索將成爲下一波太空發展與競爭的關鍵。而美國似乎仍然已經掌握了一些先機。

來源:老闆聯播,科創板日報,財聯社

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