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美國商業航天發展的經驗教訓

當前,航天成為繼互聯網之後最活躍和最有希望的創業領域。航天的發展也正在由政府主導走向國家隊和商業航天公司共同發展的新航天時代。

SpaceX 公司的火箭回收技術

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美國發展商業航天的經驗

實現政府與市場雙輪驅動

美國政府實施鼓勵、支持商業航天發展的國家政策。近年來發布的《美國國家航天政策》、《美國國家航天運輸政策》等均從國家發展戰略的高度提出要發展商業航天,促進創新,提升美國航天產業的國際競爭力,並要求政府最大限度地採購商業航天產品與服務,以滿足政府和社會的各種需求。完善的立法為商業航天提供了法律保障。美國政府在商業航天的各個領域都制定了較完善的法規,讓商業航天公司有法可依。通過法律條文,明確了市場主體的進入條件、行為準則、法律責任與權利;並在實施過程中,不斷地完善政策、法律法規,促進美國商業航天能力提升。

另一方面,發展商業航天還必須充分發揮市場的作用。NASA 在執行「商業軌道運輸」、「商業乘員開發」等多個頂目時,都是選擇多家商業航天公司進行競爭。在激烈的競爭中,美國太空探索技術公司(SpaceX)依靠其創新能力脫穎而出。繁榮的資本市場為商業航天發展提供了雄厚的資金支持。項目早期由矽谷風險資金介入,中期引進戰略投資者,後期在資本市場融資,都對商業航天的成功起到了巨大的推動作用。如數字地球公司的世界觀測-2(WorldView-2)衛星,就順利通過私募股權,籌集資金完成了研製發射。

鼓勵創新和創業

未來的航天任務充滿挑戰和風險,只有努力強化顛覆性技術創新,才可能找到低成本和低風險的通向太空之路。發展商業航天促使航天領域向社會開放,以集思廣益,共同加速顛覆性航天技術的創新。商業航天的靈魂是創新,新航天與傳統航天相比,其優勢就是能夠充分發揮企業家的創新精神。

SpaceX、藍色起源(Blue Origin)等公司的成功經驗也告訴我們,商業航天發展也需要企業家的遠大理想、探索熱情、不怕失敗和貴在堅持的精神。美國的大學和NASA 的研究中心也湧現出一批創業者。例如從斯坦福大學走出來的天空盒子公司(Skybox), 從NASA 的艾姆斯研究中心(Ames)走出來的行星實驗室公司(Planetlab),在衛星遙感方面都有創新。也許我國要照搬SpaceX 的創業模式困難較多,因此Skybox 和Planetlab 的創業模式,對我們更有參考價值。

從NASA 走出來的行星實驗室公司創始人

推進軍民融合深度發展

美國許多商業航天項目(如高解析度遙感衛星)實際上與保障美國國家安全和美國軍方密切相關,但美國卻並未因此裹足不前,而是通過制定法規和加強監管,讓這些商業航天項目成為軍民深度融合的範例。SpaceX 公司於2015 年5 月終獲美國國家安全載荷發射資質,並於2017 年5 月用獵鷹-9 火箭成功完成了首次軍用偵察衛星的發射任務,打破了聯合發射聯盟公司對美國政府有效載荷發射服務的長期壟斷,成為第一家打入美國軍用航天發射市場的商業航天公司。後來,SpaceX 公司的獵鷹-9 火箭還發射了美國空軍的X-37B 小型太空梭。

發揮國家航天中心的作用

在美國發展商業航天的過程中,擔負發展公共航天重任的NASA 發揮了不可替代的重要作用。首先,它通過多項商業航天計劃,為商業航天公司注入項目的起動資金,並用預付服務合同費用,支持商業航天公司的運營。其次,為了提高顛覆性技術創新能力的需求,NASA 成立了「太空技術任務部」(STMD),其任務是向社會廣泛投資,以發展NASA所不能解決的「大膽的、廣泛適用的顛覆性技術」。

NASA 為了加速成果轉化,向多家新興航天公司提供了技術支持。SpaceX 公司的「獵鷹」火SpaceX 公司的創始人馬斯克箭使用的「灰背隼」(Merlin)火箭發動機的關鍵技術,就源於NASA 在20 世紀60 年代開發的登月軌道艙的煤油液氧燃料火箭發動機。比格羅航天公司(Bigelow Aerospace)的可擴性膨脹居住艙技術,也曾是NASA 試驗了多年的技術。內華達山脈公司(SNC) 的「追夢者」小型太空梭採用的構型,就是NASA 在多年積累的升力體技術上研發出的HL-20升力體構型。

比格羅航天公司的充氣展開居住艙

重視安全不斷改進

在發展商業航天的過程中,有許多創業公司常因為設計的缺陷和趕進度,而造成重大事故。這些事故雖然給公司的發展帶來重大影響,但這些公司認真吸取教訓,重視航天對可靠性和安全性的嚴格要求。

例如2014 年10 月28 日,美國軌道科學公司(OSC)發射「安塔瑞斯」運載火箭,在火箭點火升空6s 後卻生爆炸,箭船同時炸毀。2014年10 月31 日,英國維珍銀河公司(Virgin Galactic)的太空船-2 搭載白騎士-2從莫哈維航空航天港起飛。在飛行過程中由於事故導致副駕駛員死亡,駕駛員重傷。2015 年6 月28 日,SpaceX 公司在執行貨運「龍」飛船發射任務時,因氦瓶鋼支架存在缺陷,火箭發射139s 後凌空爆炸解體。2016 年9 月1 日, SpaceX公司定於兩天後發射的裝載了阿莫斯-6 通信衛星的獵鷹-9 火箭,在卡納維拉爾角發射場發生爆炸,火箭、衛星和發射台悉數被毀。

這些事故提供了深刻的教訓:商業航天發展中既要重視創新,又要重視安全性。發展商業航天,必須在成本、進度和質量控制之間達到平衡。

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對我國商業航天發展的建議

加快完善商業航天法律法規

目前,我國航天領域立法整體欠缺。商業航天要想實現快速發展,政策法規完善已刻不容緩。一是《航天法》編製過程中要關注商業航天需求。《航天法》作為規範國內航天活動的法律,要充分發揮其規範指引作用,釐清政府和市場、不同監管部門之間等的權責邊界,保障商業航天活動有序開展。二是立足實際,優先解決重點領域無法可依的問題。

鼓勵國企與民企相互合作

國有的兩大航天集團,作為我國航天產業的中堅力量,需要主動改革,與民營企業開展合作,共同謀求新的利潤增長點。商業航天需要有民營企業參與,並在合作競爭中找准各自定位,實現有序發展。中國的民營航天的發展要立足於中國的國情,不能照抄美國模式。當前中國航天國企、民企雖各有優勢,但民企剛剛起步,其整體實力與國企無法相比。兩種模式應該取長補短,相互融合。因此,中國商業航天應該走混合所有制的發展模式。如何加強國營航天企業和民營企業的合作,如何對國營企業進行混合制改革,如何從技術、資金、基礎設施等多方面支持航天創業,尚待進一步探索。我們相信,中國的航天創業潮,必將推動中國航天事業的發展,將集中力量辦大事和大眾創新的活力結合起來。

鼓勵社會資本投入

對於其他行業,航天領域投資具有周期長、資金需求大等特點,吸引社會資本參與,是國際上推動商業航天發展的一條重要經驗。筆者建議:一是要設立國家商業航天產業投資基金;二是要發揮社會資本對商業航天發展方向的引導作用。

逐步建設國家航天研究中心

為了發展商業航天實現航天技術的顛覆性創新,必須由政府和市場雙輪驅動。由於目前航天研究所都附屬在國營航天企業中,它們不可能對作為競爭對手的民營航天企業,進行充分的技術支持。因此,可在有關的航天專業研究所設立國家重點實驗室,由國家航天局和公司進行雙重領導。

在軍民融合的框架下開放航天基礎設施

建議在軍民融合的框架下,軍地協調建設商業發射場或新增發射塔架。商業發射設施的運營,要採用市場模式。建議在軍民融合的框架下,軍地共同制定商業航天測控規範,鼓勵和引導民間資本合法、有序、順利進入商業衛星的測控領域。

培育勇於創新善於合作的創業團隊

由於我國的商業航天還在起步階段,和美國的航天創業團隊相比,不僅商業經驗欠缺,而且其創新能力也嫌不足。中國的民營航天的創業者,要有經受曲折和失敗的思想準備。不是所有的航天創業者都能取得成功,只有勇於創新、善於合作的能承受挫折考驗的創業團隊,才能到達成功的頂峰。中國的民營航天企業要在資本要求和航天發展規律之間取得平衡,要將短期目標和長期規劃結合起來,既要細分市場,尋找盈利模式,又必須腳踏實地進行技術創新。

來源:《國際太空》201901期

作者: 黃志澄


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