我們錯過了地球上的大航海時代,不能錯過星際裏的大航天時代

在剛過去的2020年,比幾捆白菜的流量更讓人心潮澎湃的,當然有星辰大海。

2020年,SpaceX幾乎憑一己之力,讓全球商業航太處於高光之下。

一是SpaceX載人龍飛船首次成功,拉開了世界商業載人航太新時代的序幕;二是Startlink星鏈計畫中已經審批通過的1.2萬顆低軌衛星任務(原計畫的1.2萬顆低軌衛星申請已經增加到4.2萬顆),截至目前發射完成了近1000顆。要知道,航太發展近70多年,目前全球在軌衛星也不過3000多顆。另在5月份,馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)與傑夫·貝索斯的藍色起源公司以及動力系統公司三家民營企業與美國航空航天局(NASA)簽約,為政府的阿耳忒彌斯計畫共同研發2024年登月著陸器,準備再次將太空人送上月球行走,合同總額將近10億美元,

馬斯克不僅成功點燃了對於人類向太空進發的熱情,也掀起了太空資源戰,更闡釋了為一個目標而孜孜奮鬥的精神。

夢想催生最便宜的火箭發射業務

2016年,馬斯克有一個著名的演講,題目叫:讓人類成為一個多星球物種。

在演講中,馬斯克表達了自己想把100萬人送到火星上去生活的願望。他表示:如果你一定得被埋葬在某個地方,在地球上出生,在火星上死亡是一件很酷的事情。

與其說馬斯克是癡人說夢,是大忽悠,是天方夜譚;不如說馬斯克在下一盤商業大棋,這棋簡直驚世駭俗,可以大到沒有邊界,可以大到直通火星。

然而,這的確是馬斯克的追求——移民火星一直都是“科幻迷”馬斯克堅定不移的人生終極目標。為了圓這一火星大夢,馬斯克專門成立了太空探索技術公司。

SpaceX(太空探索技術公司)總部的馬斯克辦公室的走廊牆壁上,掛著兩幅巨型的火星海報。左邊那幅圖案是火星地貌——寒冷荒蕪的紅色星球;右邊那幅一片生機勃勃,綠色陸地被廣闊的海洋環繞著。

“我一直期待我們可以沖出地球,放一個人在火星上,在月球上有一個基地,還有,你知道,頻繁的軌道飛行航班,”他說。

當這些沒有實現時,他想到了一個“火星綠洲任務”的主意,這個專案旨在將一個小型溫室送到火星上。他想要通過這個設想再次引發人們對太空的激動之情,並說服美國政府增加太空總署(NASA)的預算。而當他試圖開始推進時,他意識到,問題並不在於“缺乏意志,而是缺乏方法”,當時,太空技術的價格遠遠超出它本應需要的價錢。然後,SpaceX 通過發展運載火箭的可重複使用技術,將發射成本進一步降低。有測算,如果SpaceX把對第一級火箭的檢測維修成本控制在295萬美元以內的話,同一枚火箭的第8次發射的報價將會是一次性火箭的一半。

全世界最便宜的火箭發射業務便應運而生了。重要的是,這個業務的出發點並不是為了賺錢,而是讓一個人登上火星。

商業航天的背後是太空資源爭奪戰

馬斯克他所從事的火箭行業意外地給競爭對手帶來致命打擊。SpaceX的一箭60星的速度超出大家想像,原計畫的1.2萬顆低軌衛星申請已經增加到4.2萬顆。截至目前發射完成了近1000顆。要知道,航太發展近70多年,目前全球在軌衛星也不過3000多顆。

原來,太空資源是有限的!低軌道能容納6萬顆衛星左右,軌道和頻率都是不可再生資源,在“先到先得“的叢林法則下,手快有,手慢則無。

2012年,成立OneWeb公司的格雷格·維勒(美國企業家),計畫發射648顆通信衛星,打造一個太空互聯網,但後來逐步申請到12000顆,現在已申請47844顆太空衛星,這與馬斯克的42000顆不相上下,而且之前共發射了74顆通信衛星。表面來看OneWeb公司,在SpaceX公司面前像是呲蜉撼樹,但12月18日,OneWeb公司用從歐洲航空航太公司Arianespace處,購買的一架俄羅斯聯盟號火箭發射了36顆太空通信衛星。目前已有110顆通信衛星,而該公司也透露其星座計畫僅需650顆即可,將在2021年底之前首次啟動太空互聯網服務,但前期主要是面對企業服務,並非是終端消費者。

2021年到2024年的四年時間裏,會是太空通信網絡競爭最激烈最關鍵的時期,不僅是以上兩家公司。還有亞馬遜的柯伊伯(Kuiper)計畫,試圖以3236顆通衛部署在近地太空,來實現網路傳輸,僅578顆便能首次運行。另外Facebook(臉書)公司,計畫於2021年,重新發射在2016年由SpaceX火箭發射失敗的首顆衛星。但臉書分兩個方向延伸,一是打造太空網路,二是協助其新成立的氣候變化資訊中心,監測全球氣候變化的問題。由曾任NASA(美國國家航空航天局)的科學家,創立的Planet Labs公司在2017年2月4日,收購了穀歌公司成像衛星的專案,現有71顆的衛星,計畫為150餘顆的遙感衛星群,用於監測地球成像和氣候探測,保障農業生產。穀歌公司方面,不僅給SpaceX公司投資了上百億美元,自己也發射了16顆衛星,用於太空網路發展。蘋果公司自2017年起,打造了自己的星座計畫,從已知消息來看,蘋果公司對通信衛星群的打造非常重視,研發經費達到馬斯克一半多的身價,為160億美元。且該計畫將在5年內完成,同樣用於太空網路建設,由於蘋果公司的保密機制,外界現在難以窺其門徑。

歐盟方面為了保持太空競爭力,成立了阿麗亞娜空間公司,這也是研發阿麗亞娜火箭的歐洲阿麗亞娜集團子公司,該公司於上世紀80年代成立,也是第一家能夠把衛星送進軌道的商業運載火箭公司。

中國、歐洲、日本、印度、澳大利亞、以色列、阿聯酋等具備航太基礎實力的國家都著手佈局衛星互聯網。相信可以很快的,我們可以看到精彩絕倫的太空衛星爭奪戰。

未來的商業航太到底能做什麼?

長遠來看,太空資源可能是人類最後一個“新大陸”。馬斯克的移民火星計畫、貝索斯的藍月亮計畫都是要在預防地球崩潰的一天,人類“B計畫”。如果這樣說看起來有些異想天開或者杞人憂天,那目前商業航太從國防和民生角度來說都極具戰略意義。

在國防安全上,美國正率先搶佔最優質的的軌道資源,且軌道達到了中段反導的偵查、跟蹤和攔截層。太空資源是有限的,如果天空上全部都是美國的衛星,你任何時候都裸露在美國人的天眼之下,這種威脅可想而知。因此,如果到2024年,中國在軌衛星數量沒有超過1600顆,中國基本喪失了和美國在太空中平等對話的地位。

在民生發展上,商業航太是資訊產業升級所需要的基礎設施,在基礎設施還沒完成之前,你很難知道未來有多少需求會出現。就好比4G出來後,才有了抖音、快手等一大批做視頻流的企業出現,成就了千億規模的短視頻行業。

各種功能的衛星在地球上空的軌道上飛行,人類利用這些衛星監控自然災害,人類的整體生存能力大大提升了。以往的人類只能依靠大自然的預兆,生活經驗或者氣象學知識來對氣候進行判斷,但是氣象衛星的發明已經能夠讓人類即時監控各類天象了。除此以外通訊衛星的發明極大地拉近了人們的距離,我們的電腦,手機各類電子設備都離不開通訊衛星的幫助。導航衛星幫助飛機航母精准前進,巡航導彈也要依靠導航衛星進行精確制導。目前衛星下游應用的需求已經出現。航空互聯、自動駕駛等都是衛星未來很大的應用市場。根據美國衛星產業協會SIA發佈的2020年全球航太相關的空間經濟市場規模報告顯示,2019年全球整體太空經濟已增至3660億美元。

我們能從SpaceX學到什麼?

在資金上,馬斯克創辦的PayPal被收購後,套現了1.8億美金,1億都投資到SpaceX專案,還有7000萬投到了特斯拉,特斯拉的資金池可以為週期的更長的SpaceX減少資金鏈斷裂的風險,也給團隊提供了能試錯的底氣。

在衛星互聯網上,SpaceX星鏈計畫發射的近1000顆衛星已經在收費,其提供的試用速度已超過美國絕大部分寬頻連接速度,用戶首次使用需購買500美元的天線等基礎設備,且每月繳納99美元的網費。隨著更多的衛星上天,SpaceX會有源源不斷的造血能力,為其新的技術研發和商業探索提供基礎。

在技術上,由於NASA的大量技術都是對外開放的,SpaceX的火箭一開始就是站在NASA肩膀上出發,而國內的技術遷移則相對封閉。目前SpaceX實現了載人飛船、火箭可回收,以及重型運載火箭、固體和液體燃料火箭的發射能力均已掌握,同時在工業化批量生產下,有極強的低成本優勢。對比獵鷹 9 號,我國火箭發射成本、火箭回收技術和一箭多星能力等有不小的差距。

在採購上,SpaceX採用垂直整合,完全不依賴於外部供應商,全部由企業自己完成,使用自己的引擎、航空電子設備,自己設定的射程和生產的貯箱。而OneWeb、包括中國民營火箭或衛星製造企業採用傳統的系統集成採購模式。相比與系統集成,垂直整合一方面為其發射降低了失敗率,另一方面也降低了成本,提高了利潤。根據千域空天提供的報告顯示,雖然垂直整合模式下,首發星成本會比較高,但是衛星數量到了一個臨界點後,其單位成本就開始比傳統系統集成的低。SpaceX單顆衛星的製造費用也在從100萬美元級降低到幾十萬美元級別,幾乎是OneWeb的1/6。

比美國要落後數十年的中國航太,尤其是民營企業,則沒有那麼好的先天條件。除了國家嚴格把控導致自由空間相對較小外,美國從始至終都對中國“嚴防死守”,單純的技術也幾乎沒有借勢的可能。在一些方向的選擇上,SpaceX一些已驗證過的模式或許可以讓中國少走些彎路。中國企業可以對照SpaceX部分特點,以及國家隊不適合介入的市場,來找自己的定位和單點優勢,逐步完善自己的系統能力。

商業航太具有“三高一長”(高風險、高投入、高回報和長週期)的特性。快人多步的美國商業航太已探索出了一條可行的商業化路徑,並給其早期投資人帶來了豐厚回報。截止2020年6月,SpaceX的最新一輪融資估值已經達到460億美元以上,比起2007年C輪的3億美元估值,今天的估值已經增長了153倍。而2020年,我國科創板上科技型上市公司的高PE估值,也讓許多VC機構的投資策略發生大的轉變——開始對高風險和長週期的硬科技有了信心。據行業人士透露,科創板會對商業航太這類國家戰略科技企業,有更特殊的利好政策,商業航太可順勢成為資金重倉的賽道。

商業航天賽道

在美國SpaceX等超級獨角獸倒逼下,中國版“星鏈”應運而生。

2014年國務院出臺了《關於創新重點領域投融資機制鼓勵社會資本的指導意見》,首次鼓勵民間資本進入衛星研製、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,自此,航太商業的政策大門向民營企業開放。隨後,我國對商業航太的政策支持更為明確,出臺了一系列針對性的政策和指導意見,例如國務院印發的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,對我國衛星及應用產業作出更全面細緻的戰略部署,提出到2020年,形成較為完善的衛星及其應用產業鏈。2020年4月20日,國家發改委指出資訊基礎設施是指基於新一代資訊技術演化生成的基礎設施,比如以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施,其中將衛星互聯網首次納入“新基建”,通信網絡基礎設施的範疇。作為“新基建”的建設內容之一,2020年衛星互聯網迎來了市場“破繭”和產業鏈“成蝶”的重要歷史發展機遇,自身優勢與政策紅利將彙聚成驅動我國衛星互聯網發展的強大動力。

2020年是中國的天基互聯網元年,衛星互聯網行業正在迎來發展藍海。此前,國家隊航太科工集團提出的“虹雲工程”(計畫發射156顆),和航太科技集團提出的“鴻雁星座”(計畫發射300多顆),都是中國版的星鏈計畫雛形,但目前僅靠“虹雲”和“鴻雁”肯定遠遠不夠。

2020年,最新的中國版星鏈計畫已開始啟動,9月份,中國電信向國際電信聯盟ITU官網的公示資料提交了兩個巨型衛星星座,總共2階段7組共12992顆寬頻通信衛星的軌道和無線頻段使用申請。

商業航太民營企業也早已相繼推出星座計畫,據公開數據顯示,民營企業衛星工程需發射近 2,500顆衛星,衛星總重量近400噸。

大量的星座需求出現,將帶動產業鏈上下游進入發展紅利期。就中國電信申請的近1.3萬顆衛星,假設每顆最低是200kg(Startlink衛星重量為227kg),按照衛星製造以及發射服務市場價格分別來算,衛星製造和衛星發射服務都有千億市場。同時,產業鏈上配套供應商的潛在市場體量也巨大,比如像遨天科技這類給衛星提供電推進系統的配套供應商,也能獲得一個百億市場。

結束

大多數時候,我們所能看到的,只是世界的冰山一角。SpaceX 發展到今天也並非是一帆風順的。在初期多次火箭發射失敗,在2008年導致SpaceX幾乎破產。馬斯克自己說,他和工程師曾經抱頭痛哭。最終獵鷹1號火箭在發射失敗3次後,2008年9月28日首次成功。無論是SPACE X還是特斯拉,馬斯克賣的不僅僅是一架火箭,一輛汽車。他的行為,昭示著一種對未來的想像,和一種對科技創新的信任,闡釋了為一個目標而孜孜奮鬥的精神。

“如果我死了,SpaceX能夠照常運轉,即便我去不了火星也沒關係。重點不是讓我去火星,而是要讓很多人能夠去火星。”看成敗人生豪邁,心若在,夢就在!

在大洋彼岸,無論是出於國家戰略,太空產業的有利可圖,還是個人英雄主義,馬斯克、貝索斯已經掀起了億萬的商業航太賽。我們錯過了地球上的大航海時代,不能錯過星際裏的大航天時代。

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