太空經濟新動力與我國商業航天

■ 文/黃志澄

世界航天已進入新航天時代，未來5年是各航天大國爭奪商業航天新高地的決戰期。我國的商業航天發展抓住了機遇，雖然取得了突出的成績，但也面臨嚴峻的挑戰。

“太空經濟”是指各種太空活動所創造的產品、服務和市場以及形成的相關產業。太空經濟目前還不是一個在太空的經濟，而是指人類的太空活動所創建的在地球上獲益的經濟。

美國衛星產業協會（SIA）發布的2021年衛星產業狀況報告顯示，2020年世界衛星產業總值達3 710 億美元，較2019年增長1.4%。這說明太空經濟現在已經發展到相當水平，但太空經濟在世界經濟中的比重仍停留在較低水平，雖然保持逐年增長的趨勢，但增速并不太快。究其原因，其發展仍遭遇航天運輸費用居高不下的瓶頸。

傳統的太空經濟主要涉及衛星通信、遙感和導航領域。近年來，由于商業航天的興起，太空經濟的發展進入了新時期。因此，美國華爾街的投資銀行紛紛把關注推動經濟增長的目光投向太空。其中較保守的摩根士丹利估計，到2040年，全球航天產業規模將達到1.1 萬億美元。

太空經濟新動力

商業化是人類航天事業發展到一定階段的必然產物，它必將成為航天事業空前繁榮和發展的新動力。航天商業化必將催生商業航天。商業航天是指按市場規則配置技術、資金、人才等資源要素，以營利為目的的、獨立的非政府航天活動。

美國在發展商業航天的過程中，擔負發展公共航天重任的美國國家航空和航天局（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啟動資金，并預付服務合同費用以支持商業航天公司的運營。其次，NASA 為這些公司提供了自己多年積累的關鍵技術。此外，發展商業航天必須充分發揮市場的作用。NASA 在執行“亞軌道運輸”“商業乘員開發”等多個項目時，都選擇多家商業航天公司進行競爭。成熟的資本市場為商業航天發展提供了雄厚的資金支持。

太空經濟要有飛躍，必須努力強化航天技術創新，充分發揮企業家的創新精神，從而找到低成本和低風險的通向太空之路。21世紀涌現出的創業公司中最杰出的代表是埃隆·馬斯克創建的太空探索技術公司(SpaceX)。它研制的“獵鷹”（Falcon）系列火箭和發展的火箭回收技術，不僅使運送1kg 有效載荷到低地球軌道的費用降低了一半還要多（目前的報價為5 000 美元/kg），而且創造了快速研制航天運輸系統和航天器的新方法。

目前，航天市場涌現出許多新熱點。

一是低軌寬帶星座。要讓全球航天經濟總量在21世紀40年代達到上萬億美元，需要出現“轉折點”，需要讓太空經濟的推動力有根本改變。衛星互聯網是最有可能的轉折點。衛星互聯網是繼有線互聯、無線互聯之后的第三代互聯網基礎設施，以SpaceX 的“星鏈”（Starlink）計劃和一網公司的“一網”（OneWeb）系統為代表。SpaceX 已經利用自己的火箭發射了2 494 顆衛星，其中在軌22 481 顆，最終要達到在軌4.2 萬顆。目前，Starlink 的全球用戶數已有30 萬，其性能處于略高于4G 但低于5G 的水平。OneWeb 目前已發射了394 顆衛星，其衛星總數最終將達到2 882 顆。發展衛星互聯網將實現全球互聯網無縫鏈接服務，成為滿足目前還未入網這部分用戶的經濟、高效的解決方案，市場前景廣闊。

星河動力公司成功發射谷神星一號遙二運載火箭

二是太空旅游。2001年4月28日，美國太空探險公司用俄羅斯的聯盟號飛船，將美國商人丹尼斯·蒂托送入國際空間站。2021年，維珍銀河公司和藍色起源公司相繼實現了亞軌道旅游。2021年9月16日，SpaceX 實現了首次“全平民”太空旅游，將4 名太空游客帶到距離地面550 km環繞地球飛行，進行為期3 天的太空旅游觀光。今后，隨著航天運輸費用的下降和商業空間站的建成，太空旅游將有廣闊的前景。

三是新一代航天運載系統。新一代航天運載系統是低成本且運營靈活方便的運載系統。它們中有重復使用的航天運載系統，包括重復使用的運載火箭、飛船、航天飛機和空天飛機。“星艦”是SpaceX 正在研制的新型運輸系統，它既是一個跨星球的運輸系統，又可實現地球上的快速運輸。

四是現代航天制造業。現代航天公司正在將飛機和導彈的批量制造經驗融合到衛星、火箭和地面設備的制造中，并希望應用3D 打印、人工智能、物聯網等前沿技術，增加使用商用工業級器件的比例，通過標準化、模塊化以實現批量生產，以縮減研制成本和研制周期。

五是軌道服務。軌道服務包括對航天器的軌道加注（燃料和能量）、軌道維修、軌道加工和軌道碎片清理等。

六是太空采礦。目前已發現某些小行星上貯藏著地球上十分稀缺的金屬如鉑金等，現已有多家公司提出了開采計劃。

我國商業航天的發展

冷戰結束后，世界航天開始從太空競賽向商業航天轉型。美國在發展航天飛機時原想大幅度降低發射成本，但事與愿違，一次發射的費用超過10 億美元，而且美國還要完成國際空間站和載人深空探索任務，這就迫使美國在發展公共航天領域中引入市場競爭機制。

在世界航天發展的轉型期，我國抓住了發展機遇，在載人航天、北斗衛星導航系統、高分辨率遙感衛星、月球和火星探測等領域取得了一系列豐碩的成果，縮短了我國與世界先進水平的差距，大大增加了我國獨立自主發展航天技術的自信心。

在世界商業航天發展的新形勢下，我國的商業航天發展抓住了機遇，取得了突出的成績，但也面臨嚴峻的挑戰。

2014年11月26日，國務院印發《關于創新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），明確鼓勵民間資本進入航天領域。《指導意見》指出：鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設；完善民用遙感衛星數據政策，加強政府采購服務，鼓勵民間資本研制、發射和運營商業遙感衛星，提供市場化、專業化服務；引導民間資本參與衛星導航地面應用系統建設。

我國的商業航天與美國商業航天全部由民營企業承擔不同，我國國有的中國航天科技集團公司和中國航天科工集團公司仍然是發展商業航天的主力。同時，也有多種類型的企業，包括一些國有企業、混合制企業和民營企業，參與發展我國的商業航天。目前，我國已經出現了300 多家航天創業公司，并取得了許多成果：形成了包括衛星、火箭、發射、測控等及其應用的完整產業鏈；彌補了國企在開拓市場方面的不足，促進了國企的改革，形成了多種所有制共存合作的局面；調動了地方政府和社會資本的積極性，通過政企合作，與區域經濟結合，成為地區經濟增長的新動力。在世界商業航天領域，我國已處于僅次于美國的世界第二的地位。

在商業火箭領域，中國航天科技集團的長征系列火箭正在積極進行商業化和發展商業火箭。2019年6月5日，長征十一號海射運載火箭在黃海海域發射成功。這是我國首次在海上實施火箭發射，將有利于更好地滿足不同傾角衛星發射需求。2019年8月17日，由中國運載火箭技術研究院研制的捷龍一號固體運載火箭首次發射，順利將3 顆衛星送入預定軌道。2020年12月22日，長征八號運載火箭發射成功。它是中型兩級液體捆綁式運載火箭，其一子級以液氧/煤油作為推進劑，二子級以液氫/液氧作為推進劑，捆綁2個液氧/煤油助推器，可以將5 t 的有效載荷送入700 km 太陽同步軌道。中國航天科工集團已發展了快舟系列的固體火箭，其中快舟一號甲火箭已成功發射了11 次。中國科學院成立的中科宇航公司也正在研制商業火箭。

目前，已有兩家民營火箭公司將商業固體火箭發射入軌。2019年7月25日，北京星際榮耀空間科技有限公司的雙曲線一號在中國酒泉衛星發射中心成功發射，并將多顆衛星送入預定軌道，實現了中國民營運載火箭零的突破。2020年11月7日，北京星河動力公司成功發射了谷神星一號遙一運載火箭。2021年12月7日，該公司又成功發射了谷神星一號遙二運載火箭，順利將5顆商業衛星精確地送入500 km 的太陽同步軌道。這是中國民營火箭第一次連續成功、第一次一箭多星商業發射。而且，這兩家民營火箭公司及藍箭航天等多家公司正在大力研制商業液體火箭。

在商業衛星領域，多家商業遙感衛星公司已取得了重大成果。其中，長光衛星科技公司已經發射了54 顆吉林一號衛星，它們可以對世界各地每天拍攝18 次。2021年6月11日，由北京二十一世紀空間技術應用公司投資，航天東方紅衛星有限公司研制的北京三號衛星被成功送入預定軌道。目前，我國的商業遙感衛星已成功用于資源調查、生態環境監測、城市精細管理、防災減災等眾多領域。

微小衛星已經成為商業衛星發展的主流，涌現了天儀研究院、微納星空、九天微星、零重力實驗室等一大批研制微小衛星的民營公司。其中，天儀研究院借助互聯網思維推行快速迭代，已經發射了包括SAR 衛星在內的25 顆小衛星。航天科工的“行云”和國電高科的“天啟”等都是正在建設的物聯網星座。國電高科通過申請已經獲得了頻率資源，“天啟星座”即將建成投入使用。

“太空經濟要有飛躍，必須努力強化航天技術創新，充分發揮企業家的創新精神，從而找到低成本和低風險的通向太空之路。

衛星通信是太空經濟的主力和核心。我國幅員遼闊，海洋領土超過300 萬km2，一個全球性的衛星互聯網系統將是填補邊遠地區的數字鴻溝和境內外應急救援的重要解決方案，并能保障我國的遠洋經濟利益和軍事存在。因此，盡快建設一個具有中國特色的由政府組織協調、企業分工合作的大型衛星互聯網系統，將具有重要的戰略價值。2020年4月20日，國家發改委首次明確將衛星互聯網列入新型基礎設施的范圍。2021年4月，星網集團在河北雄安揭牌，成為我國第97家央企。衛星互聯網的布局是中國航天產業的戰略性機遇，同時也是中國打造自主全球寬帶網、自主物聯網、自主工業互聯網等一系列競爭力的重要基礎。

2022年3月5日，我國用長征二號丙運載火箭成功將銀河航天首次批量研制的6 顆低軌寬帶通信衛星送入預定軌道。這批衛星將組成中國首個低軌寬帶通信試驗星座，邁出中國衛星互聯網建設堅實的一步。

總之，我國商業航天的發展已經取得了巨大的成就，促進了航天直接為社會和經濟發展服務，降低了航天發展的成本，并為持續發展積累資金。此外，我國商業航天的發展還促進了航天技術的創新，鼓勵更多的年輕人投身于航天事業。然而，我國商業航天的發展也存在一些問題，例如：缺乏較長遠的統籌規劃，項目的低水平重復較多；缺乏原始的技術創新，特別是顛覆式創新；缺乏對民營航天的地位與作用的共識。

對我國發展商業航天的建議

2019年4月10日，《科技日報》在第一版頭條刊出了該報記者付毅飛的報道《未來太空競賽需要民營航天上位》，文中說：“面向未來太空市場，黃志澄認為需要一種新的舉國體制，將現有航天資源充分整合利用。他說，這種體制要集中全國優勢資源辦大事，既發揮國家隊的主力軍作用，又具備民企貼近市場、機動靈活的優勢。”為此，我對我國更好地發展商業航天提出下列建議：做好發展商業航天的頂層設計；加快完善商業航天法律法規；設立商業航天發展基金；溝通創業公司融資渠道；開放航天基礎設施，逐步建設國家航天研究中心；充分調動地方政府的積極性；培育勇于創新、善于合作的創業團隊。

從世界航天的發展態勢來看，世界航天已進入新航天時代。未來5年是各航天大國爭奪商業航天新高地的決戰期。為此，我們應有一種緊迫感，機不可失，時不再來。