文：任澤平團隊
人類走向群星的時代加速來臨。2023-2024年全球航天發射活動的空前繁榮，無論是發射次數還是總質量，均創下了自1957年人類首次航天發射以來的最高紀錄。
2024年全球對太空探索和利用能力發生重大改變；10月，SpaceX實現超重級火箭助推器回收，標誌著人類航天史上里程碑式技術突破。其估值在逼近3500億美元的同時，也超越了NASA成為航天事業的領軍者。
一家創立僅22年私營企業是如何超越老牌“國家隊”的？
商業化航天需求爆發點和下游應用場景有哪些？
為什麼說中國和美國是未來人類航天事業的希望？
2015年我國商業化航天起步，2024年寫入《政府工作報告》，中國的航天事業在全球僅次於美國，競爭力強，快速趕超。當下，我國航天商業化正邁向新階段，2025年預計更多政策出臺，推動民營航天領域進步。
航天事業的發展，是構建未來在太空經濟領域競爭的先發優勢，是對十萬億級市場的提前佈局。同時，探索宇宙是人類科研的共同命題，更是推動人類命運一體化，求同存異，迴歸全球化合作的支點。
商業航天，未來是星辰大海。
1 為什麼發展商業航天與太空經濟如此重要？
2 SpaceX是如何超越NASA的？
3 從航天局支援、私營獨立發展、邁向商業化引領新階段
3.1 歐美商業航天發展歷程
3.2 中國商業航天發展歷程
4 全球航天創新高，中國商業化快速趕超
1 為什麼發展商業航天與太空經濟如此重要？
商業航天是“國家隊”航天能力的延伸，是以市場化機制、商業化盈利為目標發展的重要引擎。區別於國家航天偏向於國防、科研、探測領域，商業航天在衛星通訊、星鏈發射、太空補給領域已成為有力補充。21世紀下半葉的太空觀光、深空探測、外星移民、星際旅行等太空經濟專案或迎需求爆發，參與全球商業航天競爭是航天大國的必由之路。
以SpaceX為代表的商業航天企業推動航天技術進步更快。美國NASA是全球航天事業進步的重要發起和推動者，但因其政府機構屬性，NASA擴張帶來的官僚化也使得其科技創新減少、研發效率降低。SpaceX在早期承接NASA技術和訂單的基礎上，以民營企業理念、工程師文化治理的方式，在20多年裡實現了史無前例的高效研發、低成本發射、以及回收技術進步，完成了人類航天發展里程碑式突破。
商業航天有利於佈局軌道資源，是未來建設太空經濟，走向星空的前哨站。軌道資源在國際上遵循“先到先得”原則，屬於稀缺資源。21世紀初PC網際網路時代開啟，衛星被廣泛用於通訊、遙感和導航等領域，各國國家隊發射能力和密度都難以再滿足市場需求，民用火箭發射需求激增，商業航天成為佔領軌道資源的最佳選擇。比如SpaceX的“星鏈”，佔全球在軌衛星超過60%。截至2023年底，全球在軌工作航天器達到9850個。其中通訊衛星佔71%，對地觀測衛星佔14%。其中，美國6736個，歐洲1275個，中國892個。
航天事業從太空競賽走向太空合作，推動人類命運一體化。航天的關鍵是火箭，火箭技術成型可追溯至二戰末的德國V2火箭，其研究成果在戰後被美蘇應用，形成了冷戰早期的“太空競賽”。隨著局勢變暖，中美建交，全球化共識形成，合作發射衛星、聯合太空研究、國際空間站專案等成為潮流。“太空競賽”也逐步轉變為了“太空競爭合作”，在未來或成為完全的“太空合作”。航天事業代表了人類的探索精神，商業航天承載著凝聚全球，形成人類命運共同體的使命。
2 SpaceX是如何超越NASA的？
SpaceX已經成為全球航天任務的中流砥柱。2023年SpaceX進行了98次火箭發射任務，佔全球發射總數的44%。這些發射任務總計達到1082噸，共部署了1984顆星鏈衛星，並將1600噸有效載荷送入預定軌道，佔全球的80%。
SpaceX的航天研發在質量、成本和效率上均大幅領先。牛津大學對比研究NASA和SpaceX在航天任務的成果顯示，Space的火箭研發速度約為NASA的兩倍，投入成本卻只有NASA的十分之一。SpaceX在其研發的專案中，超出預算的專案數量佔比為50%，但平均超支幅度僅1.1%。相比之下，NASA有90%的研發專案超支，且平均預算超支幅度高達90%。因此，儘管NASA每年獲得的撥款在175億至270億美元，而SpaceX成立22年來只融資約130億美元就實現了盈利運營。雖然二者並非直接競爭關係，甚至是深度合作狀態，但SpaceX的成功標誌著航天專案發展市場化模式的勝出。
SpaceX模式帶來的成功有跡可循，一是以盈利為目的的民營模式，二是追求極致的工程師理念，三是特殊風險投資的孵化成果。
首先是SpaceX作為民營火箭企業，極致追求投入產出比追求。節省成本從創立第一天起就是SpaceX的生命線，因此尋求規模化生產和通用的裝置替代是馬斯克專注核心。SpaceX的產品採用了大量廉價的消費級產品來替代NASA的專業級部件。並且這些“降級”並不會減少火箭或飛船的可靠性、安全性，而是用更先進的工程化技術、更極致的材料驗證實現了同等、甚至更好的效果。例如，改進個人電腦來替換價值百萬的專業計算機，或者替換冗餘設計，SpaceX龍飛船的透過組裝浴室門把手替代了傳統門閂，實現降本98%。SpaceX盡其所能地“鑽物理定律的牛角尖”來“省錢”。結果來看，SpaceX的成本理念更優：NASA投入的太空梭專案，向低地球軌道運輸的成本高達27萬美元/公斤；而SpaceX僅為1410美元/公斤。
二是SpaceX的工程師文化能夠超標準完成任務，並快速試錯，在此基礎上飛速迭代。SpaceX對本公司的產品設計和裝置採用的標準高於行業標準，其對物理學的正確性驗證追求甚至超過了監管要求的程度。比如，按照美國聯邦航空管理局(FAA)的規定，所有飛行器發射都必須遵守的高空風條件的準則。而2020年底，在SpaceX的超重型助推器的發射測試過程中，在以“發射不滿足天氣要求”被拒絕後，SpaceX提供了自己的一套天氣模型，證明了發射條件足夠安全，並無視FAA執行發射，結果證明SpaceX的模型是正確的，該測試也成就了後來的星艦。
對比看，SpaceX比NASA研發更激進。NASA的研發更偏向傳統實驗室，追求穩健研發的理念，細緻的工程化思路，確保萬無一失的結果。與之相對的是，SpaceX的理念允許試錯、不怕失敗，只要符合物理學定律就可以實踐，開頭無需完美，只要在過程中可以改進就行。這種追求簡潔、清晰、高效的理念讓SpaceX可以像研發消費電子產品一樣研發火箭。
三是特別風險投資的賦能。SpaceX的第一個客戶和投資方是DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency），即國防高階研究計劃局。後者相當於國防部的風險投資基金，負責對基礎研究、應用研究、和先進技術開發，以技術產業化為主、基礎科研為輔，雖然隸屬於國防部，但擁有獨立的預算與巨大自主權。如網際網路的前身—ARPAnet計劃，GPS技術、蘋果Siri識別、波士頓機器狗都有DARPA主導孵化或參與風投的背景。DARPA每年將約40億美元的預算分配給200多個研究專案，總經費佔比不到美國國防部預算的4%，佔美國GDP不到的0.146％，而從投資回報的綜合價值來看，DARPA是業績最強的風投機構。
DARPA的投資特點在於聚焦“顛覆式創新”，逆市場而為。逆市場而為是因為許多前沿技術在誕生之初並不具備有效需求，比如網際網路技術。或者會直接對行業龍頭產生業務威脅，因此大企業不會投資，產業界也沒有持續的研發熱情。但DARPA這種“特殊風險投”沒有業績回報要求，也不存在來自投資人的壓力，因此可以聚焦於長期顛覆性技術投資。
一些短期內看似缺乏市場和商業邏輯的研究，卻在長期具備顛覆性社會價值，DARPA投資的即是這寫“異類”。SpaceX的2006年首次發射由DARPA資助，後者不僅為SpaceX帶來了國防訂單，也為其帶來知名度，吸引了NASA的人才和發射需求。據不完全統計，NASA在過去20多年總計給SpaceX提供了135多億美元訂單，幫助SpaceX完成了早期過渡和經驗積累，實現了逐漸向SpaceX“交棒”航天事業的發展重任。
3 從航天局支援、私營獨立發展、邁向商業化引領新階段
3.1 歐美商業航天發展歷程
歐美的商業航天起步離不開本國航天局的支援。航天事業的商業化可追溯到20世紀60年代。1961年4月，國際通訊衛星組織利用美國國防承包商洛克希德·馬丁的運載火箭將首顆商業衛星送入太空。1980年3月，法國阿里安空間（Ariane）公司誕生，這是世界上第一家提供商業航天發射服務的公司，其背後是法國國家空間研究中心和歐洲航天局（ESA）。2000年“藍色起源”Blue Origin成立，2002年SpaceX成立，兩者的目標都是減少太空運輸成本，且都與美國國家航天局（NASA）有合作關係。
2008年，SpaceX成功發射獵鷹1號火箭，成為首個具備發射液體燃料火箭至地球軌道的私營企業，標誌著私營獨立發展的開始。2012年，SpaceX的龍飛船首次成功向國際空間站（ISS）運送補給，這是首次由私營企業運營的航天器執行此類任務。2015年，SpaceX實現了獵鷹9號火箭的首次海上回收，私營火箭企業開啟了火箭發射的可重複使用時代。2016年2月，英國“維珍銀河”公司正式釋出未來用於太空旅行的新版太空船，太空旅行概念正式進入商業航天領域。
2023年8月，“維珍銀河”的VSS Unity太空飛機從美國新墨西哥州發射後抵達太空，商業航天公司首次將乘客送往太空。2024年10月，SpaceX實現星艦（Starship）的第一級“超級重型”助推器回收，該技術突破樹立了開啟低成本太空任務時代的里程碑式，標誌著私營火箭的技術發展已經領先國家航天專案，商業航天開始主導太空專案研發方向。
3.2 中國商業航天發展歷程
中國的航天發射活動主要由國家主導，透過國家航天局和中國航天科技集團等機構進行。主要發射任務包括:載人航天(神舟系列飛船)、科學探測（嫦娥探月工程）、北斗導航衛星系統、遙感和通訊衛星（用於地球觀測、資源勘探、氣象預報以及通訊）、技術試驗衛星（新技術、新材料、新裝置的在軌試驗）、以及為國內外客戶提供商業發射服務。
2015年，在國家主導航天工業發展60多年後，中國首次向民營資本開放航天領域；“北京二號”成為首個經政府批准的民用商業衛星專案，中國商業航天正式起步。2018年5月，“重慶兩江之星”成功發射，是中國首枚民營自研商用亞軌道火箭。同年，“雙曲線一號”火箭首飛成功，證明了中國在商業火箭領域的自主研發能力。2023年中國共進行67次航天發射，位列世界第二，其中商業發射26次，成功率達96%。
2025年將開啟中國商業航天獨立發展到引領行業的階段，形成強勢追趕。2024年，商業航天首次寫入《政府工作報告》；9月11日，藍箭航天研發的朱雀三號完成10公里級垂直起降返回飛行試驗，我國商業航天在可重複使用運載火箭技術上邁出重要一步。
同年12月，中國首個商業航天發射場—海南商業航天發射場首發。海南發射場預計明年可實現“月月有發射”的高密度發射能力，其建成和首發填補了中國商業航天發射場的空白。實現“中國星鏈”製造、商業化測試發射，以及衛星資料應用服務的商業航天全產業鏈閉環成為可能。為大規模民用和商業化“太空新基建”提供了保障。
4 全球航天創新高，中國商業化快速趕超
2023年全球航天發射活動的空前繁榮。關鍵指標如發射次數、總髮射質量和航天器數量均達到了歷史最高點，全球對太空探索和利用能力正迎來重大進步。截至2023年底，全球共完成6572次發射任務。繼冷戰期間的發射高峰之後，自2018年起，全球航天發射活動再次迎來高峰，年年刷新發射記錄。2023年，全球運載火箭的發射次數首次突破200次，達到223次，同比增長19.9%；發射的總質量也達到了1490噸，超過了1985年的1439噸；無論是發射次數還是總質量，均創下了自1957年人類首次航天發射以來的最高紀錄。商業微信發射需求增長，疊加發射成本下降的背景下，預計2025年全球發射次數或有望突破350次。
截至2023年，中、美、俄三國的主力運載火箭的發射頻率已經超過全球發射總量的70%。分別是，中國"長征"（CZ）、SpaceX的"獵鷹"（Falcon）和俄羅斯"聯盟"（Soyuz）系列。
中美兩國是未來航天事業的主要推動者。"長征"系列火箭的發射頻率高、增速快，連續三年維持在約50次，十年間增長約3.3倍。"獵鷹"系列火箭利用其可重複使用的技術，實現了低成本進入太空能力，發射頻率大幅度提升，次數從2013年的3次增加到了2023年的96次，翻了31倍，並打破了單一型號火箭年度發射次數的記錄。相比之下，俄羅斯後勁略有不足，其"聯盟"系列火箭在過去十年的發射頻率保持相對穩定，每年大約在15到20次之間。
中國長征12號潛力巨大，SpaceX在運載能力方面更具優勢。
長征十二號是中國低軌能力最強火箭，也是首型4米級的運載火箭，具有最大的單芯級運載能力，LEO（低地球軌道）運載能力不少於12噸，700公里SSO（太陽同步軌道）運載能力不少於6噸。
對比來看，SpaceX的獵鷹9號（Falcon 9）運載火箭的有效載荷為22.8噸，並且已經累計完成了超過300次發射任務，佔到SpaceX總髮射任務的95%以上。而獵鷹重型（Falcon Heavy）運載火箭，作為超重型運載火箭，其近地軌道（LEO）的運載能力達到63.8噸。此外，SpaceX的星艦（Starship）系統，雖然目前處於測試階段，其遠期規劃的運載能力為完全重複使用時，近地軌道運載能力大於150噸；一次性使用時，近地軌道運載能力大於250噸。
企業角度看，全球有三家商業航天龍頭。分別是，美國的SpaceX、“藍色起源”（Blue Origin）和英國的“維珍銀河”（Virgin Galactic）。
SpaceX的主要成就在於研發了可重複使用的一級助推器，大幅降低了發射任務成本，併成功執行了多次國際空間站（ISS）的貨物補給任務，透過其可回收技術重塑了全球火箭發射行業。
“藍色起源”的創始人是亞馬遜的傑夫·貝索斯。其發展願景是透過低成本的太空旅行、探索和科研實現商業化太空擴張。此外，藍色起源與NASA建立了合作，已成功進行多次載人太空試飛任務。例如，其New Shepard亞軌道飛行器，可以將宇航員或乘客送到太空邊界卡門線以上，體驗失重狀態並觀看地球全景。
“維珍銀河”的目標是成為商業航空和太空旅遊的先鋒企業。其不僅研製了太空交通工具—VSS Unity，並已完成了多次太空測試飛行。維珍銀河是最早啟動太空旅遊服務的公司，其“Galactic 07”在2024年6月完成了第二次任務，並已開啟第四代飛船開發，計劃在2026年量產。
中國商業航天領域的代表有藍劍航天、中科宇航、天兵科技、銀河航天四家。藍箭航天主攻液氧甲烷火箭和發動機兩大類，其朱雀二號遙二運載火箭是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭。
中科宇航是中國科學院力學研究所培育孵化的高新技術企業，也是首家混合所有制商業航天企業。2023年，中科宇航發射的力箭一號共搭載了26顆衛星，重新整理了中國一箭多星任務紀錄。
天兵科技致力於液體火箭發動機和運載火箭的開發，其“TH-11”液體火箭發動機是國內私營航天領域中唯一採用閉式迴圈技術的發動機。截至2023年7月，天兵科技已經完成了共計30億元的10輪融資。
銀河航天作為一家商業航天獨角獸企業，聚焦經濟實用與低成本批產，致力於打造“中國版星鏈”的衛星網際網路計劃。其在海南的新一代衛星智慧工廠擁有年產百顆衛星的能力。
商業航天作為新質生產力的代表，2024年寫入《政府工作報告》，2025年起預計將推出更多政策支援全產業發展。未來十年，商業航天撐起的太空經濟將成為全球合作的焦點，人類走向群星的時代加速來臨。