2020年11月29日 ， 观视频“答案”年终秀圆桌论坛“凝望地球——从宇宙的角度回望中国与世界”议题中 ， 中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号卫星总设计师林宝军指出 ， 马斯克所用的航天级CPU就一块板子 ， 只要几百块钱就能搞定 ， 但我们的北斗卫星上的相关产品却高达900万人民币 。 我对民营航天和商业航天抱很乐观的态度 ， 马斯克的思路是对的 ， 商业航天不管遇到多大困难也要搞下去 。
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这句话点出了中国航天的发展方向和困境：商业化方向是对的 ， 但却是被迫的 ， 为了商业化而商业化 ， 会让中国商业航天产业在发展中遇到不可预测的困难 。
马斯克所引领的SpaceX公司有其时代背景 ， 在其发展的十多年过程中 ， 遇到各种困难后涅槃 ， 才摸索出SpaceX的独特模式 。 可以认为 ， SpaceX的商业发展模式是对的 ， 但不可复制 。
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SpaceX花费多年进行火箭可重复使用技术的设计
航天商业化的方向不是为了造出更便宜的产品 ， 而是盈利可持续、成长可持续 ， 在这个过程中顺带产出物美价廉的产品 。
中国航天产业的现状
进入2021年 ， 我国航天工程已经取得了巨大的成就 ， 比如北斗导航工程已经全面组网、探月工程完成三期、载人航天工程进入空间站建造组装阶段等等 。
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北斗卫星导航系统
这些大型航天工程投入不菲 ， 在过去数十年世界各国都采用这种发展模式 ， 也导致了整个航天体系发展缓慢 。 苏联解体之前 ， 全球航天发展都靠美苏竞赛来驱动 ， 美国从1960年代载人登月到1970年代开始发展空间站、航天飞机 ， 都是靠大量的财政拨款支持 。
尤其是载人登月 ， 美国不惜代价的投入 ， 为创新试错买单 ， 才有了登月的成果 。 这直接导致了这些项目在实现国家利益之后就面临解体的局面 ， 即航天项目与产业发展的不可持续 ， 一旦失去国家层面的支持 ， 就面临生存困难 。
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阿波罗载人登月计划 ， 图片来源：NASA
从1990年代至2010年代 ， 美国航天产业陷入发展困境 ， 方向不明确 ， 导致了许多项目半途而废 ， 比如星座计划、轨道太空飞机等 ， 浪费了大量的人力和物力 。 一直到以马斯克为代表的私人航天企业出现 ， 才算找到了发展方向 。
在2021年 ， 中国航天产业的主导仍然是国家队 ， 私人航天公司刚刚起步的局面 。 根据2019年中国商业航天投资报告 ， 国内已注册的商业航天领域公司194家 ， 较2018年增加37.6% ， 可以看出 ， 商业航天在中国的发展是非常迅速的 。
但是中国航天产业中国家队依然占据相当大的比重 ， 2019年 ， 我国航天发射次数为39次 ， 商业火箭发射只有2次 ， 即SD捷龙一号商业运载火箭和长征11号 。
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长征11号从海上发射 ， 图片来源：新华网
捷龙一号由中国长征火箭有限公司研发 ， 从本质上说是为了商业化而打造的一款小火箭 ， 主要目标是打小卫星 。 国际上的同类产品只有美俄欧拥有 ， 而且都是20年前的老火箭 ， 比如美国轨道科学公司的飞马座火箭、米诺陶火箭、俄罗斯的天箭火箭、欧洲的织女星火箭等 。
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双曲线一号商业亚轨道火箭
中国在短短几年内打造出长征6号、长征11号、双曲线一号、谷神星一号等 ， 这说明中国的商业航天产业现状是小型火箭领域 ， 而大型运载火箭仍然是国字号企业运营为主 。 长征11号的商业发射单价为每公斤1万美元 ， 且有望压低到每公斤5000美元 ， 但仍然高于猎鹰9号的每公斤4600美元报价 。
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谷神星一号商业运载火箭 ， 图片来源：央视新闻
马斯克模式不可复制
马斯克的SpaceX模式有独特的时代背景 ， 在美国航天产业持续低迷的情况下 ， SpaceX诞生了 。 SpaceX的成立时间是2002年 ， 此时美国正在与俄罗斯、欧洲联合建造国际空间站 ， 使用航天飞机作为运载工具 ， 2003年哥伦比亚号航天飞机失事 ， 让人们对这种运载工具产生了质疑 。 航天飞机成本昂贵 ， 单次发射需要5亿多美元 ， 而且还要准备另一架航天飞机时刻准备救援 ， 因此真实的单次发射投入达到10多亿美元 。
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2011年7月8日上午 ， 美国亚特兰蒂斯号航天飞机从肯尼迪航天中心成功发射升空 ， 执行最后一次任务 。
美国为了完成空间站建造 ， 也不得不坚持下去 ， 导致空间站建造成本达到1000亿美元之巨 。 美国在2005年推出星座计划 ， 试图重返月球 ， 在2009年首次发射战神I火箭原型机之后就陷入低迷 ， 因为成本太高了 。 这些问题都证明了美国航天产业面临的问题是成本无法控制 ， 如果没有突破运载成本的限制 ， 商业航天就根本没有出路 。
美国国内的军工巨头洛马和波音 ， 在2006年建立了联合发射联盟 ， 用宇宙神V和三角洲IV火箭实施了发射垄断 ， 全面包揽了美国联邦政府的所有发射业务 。 垄断导致运载火箭发射价格居高不下 ， 洛马和波音通过垄断形成价格固化 ， 而不是从技术上降低发射成本 ， 也为SpaceX突围创造了机会 。
马斯克模式在起步时拿到了NASA的技术 ， 这是SpaceX快速成长的基石 。 SpaceX与Barber-Nichols公司合作 ， 获得了涡轮泵技术 ， 为第一款Merlin 1A发动机顺利研发奠定了基础 。 Barber-Nichols公司在1999年之前参与研发NASA的Fastrac发动机项目 ， 该发动机用于低成本的X-34空天飞行器 。 Merlin 1A发动机的基础设计与Fastrac发动机相似 ， 尤其是针形喷油器和经过消融处理的腔室 ， SpaceX经过升级涡轮泵之后 ， 打造出Merlin-1D发动机 ， 这是目前猎鹰9号火箭的主要动力 。
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猎鹰9号助推器返回 ， 图片来源：spacex
从以上分析可以看出 ， 马斯克创业之初只不过是拿了NASA的发动机技术 ， 如果没有NASA与其分包商的存在 ， 马斯克的SpaceX根本没有出路 。 因此美国的商业航天模式是联邦政府所领导的航天项目停滞不前 ， 成本居高不下 ， 创新动力不足 ， 但却有着较为强大的航天技术储备 ， 私企根据发展需求从相关渠道获得了基础技术 ， 在一群有创新意识的科研人员的推动下 ， 造就了今天的美国商业航天 。
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2018年2月6日 ， 埃隆·马斯克的SpaceX成功发射了“猎鹰重型” 。
中国商业航天产业需另辟蹊径
中国的商业航天产业不可能走马斯克模式 ， 因为有三点不同：第一 ， 我国的航天产业发展是政策推动 ， 目的是为国家利益服务 ， 马斯克模式是资本推动 ， 为企业盈利服务；第二 ， 我国航天技术不可能从国家队流向民营企业 ， 这相当于国有资产私人化 ， 马斯克模式的基石是拿到了NASA的Fastrac发动机技术 ， 该发动机本来就是按照可重复的要求设计的；第三 ， 马斯克模式是主动商业化 ， 我国的航天产业是被迫顺应商业化 。 如果不是马斯克的出现 ， 可重复使用火箭还是异想天开的想法 。
主动商业化模式的运营方式强调成本控制 ， 从人员到产品 ， 一切以盈利为目的 ， 要求盈利可持续 ， 成长可持续 。 被迫商业化仍然是为国家目的和利益服务 ， 即便有了可重复使用的火箭 ， 但成本不一定经得起考验 。 根据《中国航天科技活动蓝皮书（2019年）》 ， 要求传统航天企业带动商业航天发展 ， 积极开放供应链 ， 加强资源共享 ， 促进技术发展 ， 创新商业模式 。 从中我们可以看出 ， 其中未提到盈利模式如何可持续 ， 这是商业航天发展最关键的问题：钱怎么挣、挣完给谁 。 如果盈利模式无法得到持续和正确分配 ， 商业模式就无法建立 。
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因此 ， 对于中国航天而已 ， 马斯克模式是不可能复制的 ， 在短期内我们不可能让一个900万人民币的主板只有几百块的造价 ， 我们需要的是另辟蹊径的商业模式 。 我们所面临的现状除了国内发动机技术天花板还没有突破外 ， 还有美俄欧技术封锁的问题 ， 算是内外交困 。 从短期看 ， 我们现在的发展路线是正确的 ， 让传统航天企业开发小型火箭 ， 先丰富我们的产品；从长期看 ， 要从发动机和芯片技术着手 ， 让民用产品的技术等级和市场化率获得提升 ， 那个时候才谈得上航天产业商业化 。
接下来 ， 商业航天产业的切入点应该是与传统航天企业合作的模式 ， 这时候资源就显得非常重要 ， 在国家资金的扶持下 ， 民营航天企业在获得资源对接之后 ， 可发展小型火箭 ， 如果谁能够在这个基础上发展出新的发动机 ， 在发动机重复使用上有所创新 ， 那么就能获得突破 。
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SpaceX公司的星舰SN9原型机着陆爆炸 ， 创新需要大量试错 ， 这是传统航天发展模式难以接受的 。
但这条路非常难走 ， 波音公司就是典型的案例 ， 波音常年得到美国联邦政府的扶持 ， 也是美国式的国企 ， 最终波音与洛马形成垄断 ， 禁锢了美国航天的发展 。 资金扶持看上去是应该的 ， 但容易养成依赖性 ， 这需要国家在政策上进行把关 ， 形成对赌机制 ， 形成中国特色的商业航天模式 。
【航天|同样的航天零件，国产造价900万，美国仅需几百元？】作者丨林文杰 ， 工程师 ， 川陀智库高级研究员
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