商業太空飛行的轉折點:早期IPO公司如何啟動火箭時代

商業太空飛行的故事並非始於硅谷的當下,而是追溯到數十年前,當美國的國防承包商首次向民用市場開放大門。在1993年及其周邊年份進行首次公開募股的公司——當航天產業從政府壟斷轉向公開資本——代表了現代火箭發展的真正轉折點。我們今天所見的SpaceX及其中國對手,並非在真空中孕育的創新,而是經過產業政策、戰略性補貼和數十年反覆工程迭代而成熟的系統結果。

推動這場競賽的根本問題並非關於抵達火星或星辰,而是更實際的:誰控制低地球軌道,成本又是多少?這場競爭將曾經看似需要一個世紀的努力壓縮成五年的衝刺。

從物理到盈利:可重複使用火箭如何變得經濟可行

火箭遵循不變的定律。牛頓力學規定,推力必須超過阻力才能前進;升力必須克服重力才能垂直飛行。柴奧科夫斯基的化學火箭方程揭示了一個令人不安的真相:為了實現線性速度的提升,燃料質量必須呈指數增長。這意味著火箭約85-95%的重量是推進劑——進一步提高這一比例將使地球逃逸在物理上變得不可能。

數十年來,這一限制似乎是絕對的。即使是傳奇的先驅也理解這一點。中國航天之父錢學森,曾於1949年展望可重複使用火箭,當時他剛從JPL返回,著手建設國家的太空計畫。馮·布朗在1969年夢想著回收系統。然而,經濟模型仍然破碎。每次發射都會摧毀整個載具;每次飛行都需從零重建。

這一轉變來自工程上的務實,而非理論上的突破。1981年,太空梭哥倫比亞號完成了人類史上第一個可重複使用的太空項目。1993年,麥克唐納·道格拉斯的DC-X火箭首次展示了垂直著陸技術。1995年,曾任阿波羅計畫負責人的喬治·穆勒加入Kistler航天,設計商業化的可重複使用發射載具。這些都不是天馬行空的夢想,而是系統性的工程進步。

SpaceX並未發明可重複使用技術,而是將其工業化。馬斯克的洞察在於架構:規模化的通用性。他沒有為每次任務設計獨特的引擎,而是標準化兩個引擎家族——Merlin用於較小火箭,Raptor用於較大火箭。額外的推力則來自多引擎平行聚集,這是蘇聯N-1火箭曾嘗試但因工程限制未能完善的技術。

到2015年,當獵鷹9號首次成功在陸地著陸時,可重複使用已從實驗室成就轉變為運營現實。一個一級引擎的成本佔火箭製造成本的50%以上。回收並再次飛行這一組件,大幅降低了每次發射的經濟成本。數學上,專業化成為趨勢:推動一級回收、最大化比沖、堆疊引擎以獲得額外推力。讓二級成為一次性使用。完美往往是良好的敵人。

比沖數據講述了故事。海平面性能達300秒的火箭,才是真正的競爭者與實驗平台的分水嶺。液氧與煤油提供了可靠且性能足夠的方案。液氧與甲烷則在增加複雜度的同時帶來邊際改進。液氧與氫則取得更優異的數據,但存儲問題令人頭疼。每個選擇都反映不同的優化重點,但都在一個百年前確立的化學火箭邊界內運作。

產業政策:商業太空的無形基礎

美國的神話讚揚自由市場,但現實更為複雜。1967年的《外層空間條約》將太空定義為人類的共同遺產,但1984年雷根政府通過的《商業太空發射法》明確針對佔據民用發射市場的歐洲和中國競爭者。中國的長征系列火箭已以經濟實惠的價格佔據約10%的市場份額;美國政策制定者的反應不是放任自流,而是有意的產業干預。

順序很重要:政府通過規範創造市場需求,然後將公共資本引導給能滿足需求的私營創新者。1999年,中情局成立In-Q-Tel,作為風險投資公司,採用矽谷的語言和流程,同時推動國家安全目標。這並非異常,而是美國航天產業長期運作方式的一部分。

觀察馬斯克的財務軌跡。特斯拉獲得了4.65億美元的貸款,SpaceX則從NASA合同中獲得超過100億美元的資金。兩家公司都不僅依賴風險投資,還將政府補貼轉化為產能擴張。這不是市場失靈,而是積極部署產業政策——正是這一機制在數十年前重建了日本和韓國。

轉折點大約在2004年明確形成。2003年太空梭哥倫比亞號災難後,布什政府通過了《商業太空發射修正案》,明確規定NASA必須購買私人發射服務。突然間,成立於2000年前後的公司——貝索斯的Blue Origin和馬斯克的SpaceX——發現了客戶群:美國政府。

彼得·蒂爾的Founders Fund在2008年在SpaceX最艱難時期投資了2000萬美元,當時獵鷹一號多次失敗,破產陰影籠罩。這不是風險投資押注Starlink或火星殖民,而是為了維持財務連續性,直到SpaceX獲得NASA合同,確保收入。風險市場提供橋接融資,政府合同則賦予未來。

到2023年,成立21年後,SpaceX終於實現獨立盈利——全部來自Starlink訂閱服務,每年產生120億美元收入。發射服務約貢獻30億美元,僅佔25%。Starlink的直達消費者模式完全繞過傳統電信基礎設施,成為一個部署於全球的美國連接性戰略資產。

衛星訂閱市場遠大於發射服務。導航、遙感和通信佔商業航天收入的96-97%。發射服務僅佔3-4%。馬斯克所實現的是捕捉盈利的星座網絡——需要頻繁發射——同時降低每次發射成本。這個良性循環沒有可重複使用火箭就無法存在,也無法在產業政策創造的軍民衛星星座需求下持續。

軌道衝刺:中國的壓縮時間表

中國的商業航天崛起與這段歷史相似,但路徑不同。國家主導的計畫創造了星座需求,私營公司則負責載荷能力的利用。StarNet代表國家基礎設施需求;像LandSpace的火箭則提供發射能力。這種分工——國家拉動,私營供應——遵循經典的產業政策模式。

但更為緊湊。美國從1984年的《商業太空法》到2023年SpaceX盈利,花了約30年;而中國商業航天部門則在2025年正式成立,實際推動企業發展則在2014-2015年,僅用10-11年就完成了美國花費三十年的進程。

壓力來自軌道力學,而非市場情緒。低地球軌道資源採用先到先得的分配方式。中國2020年提交的軌道資源申請將於2027年到期——只有七年的窗口,現在已壓縮到不足十二個月。StarNet和錢帆星座項目代表了需求的體現。朱雀三號(Zhuque-3),中國最先進的商業火箭,以及長征12A,則是供應的回應。

兩個平台在2025年底都曾遭遇一級回收失敗,但都成功完成了二級軌道入軌。這與SpaceX早期的發展完全吻合:逐步掌握一級回收,同時確保任務成功。朱雀三號採用不銹鋼車身,並在一級使用甲烷推進,展現了相較傳統煤油方案的跨越式工程進步。

未來路徑已經明確:

第一階段:研發成熟的小推力液氧/煤油引擎(類似SpaceX的Merlin)
第二階段:通過反覆“跳躍器”測試實現垂直起降控制
第三階段:通過專用測試任務建立軌道發射能力
第四階段:部署一級可回收運營火箭
第五階段:擴展到更大推力的液氧/甲烷引擎和全可重複使用平台

LandSpace、TianBing、中科曙光等公司在這一路徑上各處於不同階段。中科曙光尤為重要,因為它是由中國科學院力學研究所孵化的企業——同一機構也是錢學森建立中國航天基礎的地方。組織的連續性在象徵和實務層面都具有重要意義。

2026年的現實是,至少有十個可回收火箭平台在研發或接近部署中。這反映了需求創造的成功與2027年星座截止期限帶來的緊迫感。與SpaceX長達15年的緩慢發展相比,中國商業航天將等同的進展壓縮到10-11年。這種加速是否能產生同等的可靠性和成本降低,將是最終的考驗。

經濟性則通過載荷能力與利用率展現。一旦星座部署完成,補充衛星的發射將每2-3天進行一次。獵鷹9號目前維持這一節奏,支援7500顆活躍的Starlink衛星。朱雀三號、長征12A及後續平台則需要具備相同的可靠性和發射頻率,才能在載荷競爭中佔有一席之地。

馬斯克提出的每公斤100美元的軌道成本願景理論上是可行的;一些分析師甚至認為更低的成本也有可能。然而,當需要定期補充6萬顆低軌衛星時,邊際成本的優勢不如發射的可用性與可靠性。星座市場將在五年內由容量短缺轉向過剩,可能引發大家都知道但又不願面對的價格戰。

策略轉變:從火箭競爭到軌道主導

最終,競爭超越了火箭的經濟性。對軌道位置、衛星製造能力、地面站網絡和服務生態系的控制,決定了長期優勢。Starlink之所以成功,是因為它解決了完整的生態系:製造、發射、維護、盈利。中國商業航天也在模仿這一整合模式。

歷史教訓:大約在1993年左右上市的公司——航天商業化從純粹的國防承包轉向公開市場影響的轉折點——能存活,正是因為產業政策提供了客戶確定性,而市場提供了資本擴張。兩者缺一不可,結合起來才具有變革性。

隨著2026年星座部署期限逼近,2027年軌道資源到期,動態將由能力展示轉向持續運營。問題不再是“我們能否著陸一級?”而是“我們能否每48小時可靠發射、維持大規模衛星網絡,並在過剩的市場中搶佔份額?”

火箭的推力排放會沖散幻想,但物理約束不會改變。化學反應和經濟規律依然不變。改變的,是工程理性——系統性應用工程務實精神,將夢想轉化為運營基礎設施。

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