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商業航天基礎服務的時代來臨了嗎?

2024-11-27 09:23:33

商業航天基礎服務的時代來臨了嗎?

文 | 楊豔

2024年10月中旬,一家名為Vast的美國初創企業宣佈,打算進一步擴大該公司的商業航天站計劃,把它從原先的港灣一號單艙航天站擴充套件成一個比國際空間站更大尺寸的空間設施——港灣二號,包括一個大型核心艙和數個科學實驗艙。

這家公司的商業計劃特點,是完全依賴太空探索技術公司提供服務。包括核心艙和各艙段的發射服務以及空間測控通訊服務。其中核心艙可能要採用正在研製的星艦超重型火箭發射,實現7米的超大直徑。在測控通訊方面,空間站上將安裝與星鏈系統相容的鐳射通訊終端直接與星鏈衛星展開寬頻通訊,為艙內宇航員提供高速無線網服務。

依賴馬斯克建立商業航天計劃

這個計劃的宣佈進一步強化了幾年來一個非常明顯的趨勢,那就是太空探索技術公司已經不再是一個簡單的發射服務商或者衛星運營商了,而是商業航天基礎服務的供應商。

我們僅僅用必應搜尋引擎做一個簡單的調查,輸入關鍵詞“startup based on spacex”,就可以得到18.9萬個結果。其中的通訊衛星、遙感衛星、導航增強衛星與科學研究,已經不算是令人新奇的概念了。有一些公司試圖利用太空探索技術公司,特別是利用星艦的發射能力來部署天基太陽能電站。還有一些公司打算利用星鏈提供的全球寬頻接入手段,來研製和運營機動式資料中心。

圖片來自https://www.alumnifounders.com/

這些初創公司規模不同、領域不同、資金能力不同,但共同的特點是依託SpaceX,把其提供的發射能力、載人和無人天地往返能力、空間通訊能力,作為啟動業務的基本條件。甚至還有企業提出了“後星艦時代”的概念,把星艦的頻繁發射作為未來航天市場上的一種常態,以此為基礎考慮自己的商業計劃。

商業航天基礎服務需要什麼?

我們可以考慮一下,一個應用導向的衛星運營商,需要什麼基礎設施或者基礎服務,才能開展業務呢?

首先當然是頻繁的航班化發射服務。衛星運營商都希望隨時有充足的火箭處於待命起飛狀態。這在傳統發射服務領域是不可能的,但是,如果星艦——至少是獵鷹九號——這樣的重型或者大型火箭,能夠實現一週兩次的航班化發射,情況就要改善得多了。特別是對於小衛星運營商來說,並不需要預定主載荷艙位,在整流罩的某個角落,甚至是在上面級的縫隙裡,就能找到搭車的位置。

其次是全球化的測控通訊服務。目前商業化的測控通訊已經成為一種新的業態,不過大多數測控商的覆蓋能力以及通訊頻寬都是相對有限的。星鏈為空間飛行器提供寬頻通訊服務,無論是在鐳射頻段還是在射頻頻段,都給商業航天企業帶來了更好的條件。有些小型星座運營商已經不再需要考慮自行建立新建鏈路的問題了,依託星鏈就可以享受到這樣的服務。

龍飛船的貨運版本和載人版本則為太空旅遊以及商業空間站的天地往返提供了必要的條件。初創公司只要專注於建設自己的空間站,並且建立商業模式就可以了。

更進一步的,一些運營商甚至不打算建立自己的衛星生產線。他們僅僅擁有載荷方面的專業能力或者市場能力,希望有衛星OEM廠商為自己代工,並且完成從衛星總裝、發射到在軌交付的全部過程。

上面討論的這些供需關係,在消費電子領域已經成為常態化,如今正在向新能源汽車領域擴充套件。在消費電子領域,有運營商提供網路通訊服務,有物流商提供產品交付,有代工廠把產品從設計圖變成現實。每一類基礎服務的存在,都是下游產業環節能夠建立和運營起來的基礎。馬斯克及其SpaceX公司的存在,讓這樣的模式,在商業航天中初現端倪。

如果不發生顛覆性的事件,馬斯克將在不久的將來,成為國際商業航天基礎服務的壟斷商。即使他採取合理的價格提供服務,也很難再出現另一個基礎服務商與之競爭。包括ULA、阿里安在內的各大發射服務商,以及通訊衛星運營商,測控服務系統,都將逐步邊緣化,在政府反壟斷法的保護下生存。或許到了某一天,馬斯克也會面臨政府強行拆分的要求。但是從航天活動專業分工的角度看,政府也只能把發射服務、天地往返服務、星鏈系統各自拆解成一個企業,在細分市場上的壟斷是很難打破的。

美國為中國商業航天基礎服務創造了機會

唯一的變數則掌握在中國企業手中。因為ITAR法案、沃爾夫條款等法律限制,中國和美國的商業航天活動形成了兩個基本獨立的體系。中國商業航天一方面必須建立自己的基礎設施和基礎服務,另一方面也有機會,把基礎服務推向世界。

在上面談到的幾個基礎服務領域,馬斯克已經佔據了發射服務、天地往返服務,正在佔據測控通訊領域。中國目前已經出現了一大批發射服務企業。哪一家可以率先具備大型火箭航班化飛行的能力,值得人們繼續觀察。天地往返服務是中國商業航天的空白,但是已經有個別企業提出了亞軌道飛行的理念。國有企業剛剛完成了實踐19號返回式衛星的飛行和樣品交付任務。天地往返、至少是無人化的天地往返,也具備了提供基礎服務的技術條件。

在衛星代工方面,馬斯克尚沒有大的舉動。美國和其他航天大國中,還沒有出現某個企業,可以大規模承接不同客戶、不同需求、不同規格的衛星代工業務。這可能是中國商業航天極大的機會。目前國內有多家商業衛星企業,採取了自己建設生產線的商業模式,如果僅僅考慮到國內市場需求,這樣的模式是有一定風險的,當星座部署完成之後,生產線可能面臨需求嚴重不足的問題,帶來嚴重的投資浪費。但是如果能把此類產能作為代工能力推向國際市場的話,將具有相當的競爭力,中國航天數十年來遭受美國的制裁,被迫自力更生,因此形成了基本立足國內的元器件分系統和單機主機供應鏈,外國客商如果在中國尋求衛星oem,並不需要擔心有關零部件的供應問題,可以完全脫離美國的ITAR清單,自由實施衛星效能的制定和總體設計。這對於客戶有較大的吸引力。

如果中國商業航天能夠學習乃至發展馬斯克的商業航天技術服務模式,那麼有可能青出於藍而勝於藍,為全球商業航天的發展提供更好的基礎,自身也將從其中獲得可持續的營收和利潤。

>End

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