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        放衛(wèi)星要多少錢?

        2013-12-29 00:00:00蘇化語
        南都周刊 2013年48期

        在中國的長征三號乙運載火箭送嫦娥三號跟玉兔探月車開啟登月之旅的兩天后,美國SpaceX(太空探索技術公司)的獵鷹九號v1.1火箭在佛羅里達卡納維拉爾角空軍基地升空。SpaceX做的事情并不像嫦娥玉兔那樣具有研究價值,他們只是重復了一件每年很多人都在做的事情—將一顆通信衛(wèi)星送入了地球同步轉移軌道。

        然而,SpaceX是一家美國的民營公司,它的重點并不是探索宇宙更高深的奧秘,而是從宇宙中挖掘出更大的財富。這一次,SpaceX證明,他們有能力像歐洲空間局、俄羅斯航天局和中國政府旗下的航天集團一樣,將通信衛(wèi)星送進軌道;而自由資本進入商業(yè)發(fā)射市場后,隨之而來的也將是前所未有的競爭:SpaceX目前的發(fā)射報價為5670萬美元,比包括中國在內的任何傳統(tǒng)發(fā)射商都要低。

        “SpaceX進入商業(yè)領域會改變一切,”總部在盧森堡的歐洲衛(wèi)星全球公司(SES)首席技術官馬丁·哈利威爾表示。SES公司正是SpaceX這次發(fā)射的客戶,被獵鷹九號運載上天的是他們的SES-8通信衛(wèi)星。他說:“我們加起來只需要支付不到6000萬美元,比歐洲阿里安系列火箭的報價低2億美元。這一定會從根本上動搖整個產業(yè)?!?/p>

        精英俱樂部

        很大程度上看,衛(wèi)星發(fā)射產業(yè)都是一個精英俱樂部。

        一方面是技術門檻高。盡管SpaceX曾經(jīng)在去年將他們自主研發(fā)的太空飛船“龍”送入太空并與國際空間站進行對接,并引發(fā)討論熱潮,但當時的難度遠遠低于這一次發(fā)射通信衛(wèi)星。

        為了讓衛(wèi)星進入預定軌道,火箭需要先將衛(wèi)星送到停泊軌道,關閉發(fā)動機18分鐘,然后,第二級發(fā)動機重新點火并將衛(wèi)星送到地球同步轉移軌道。這種第二級再點燃技術是所有地球同步轉移軌道任務都必不可少的,技術上遠比將飛行器送到太空中要來得困難。發(fā)射成功之后,老板艾隆·馬斯克在聲明中高調宣稱:“升級后的獵鷹九號已經(jīng)達到了業(yè)內最高水平?!?/p>

        另一方面,盡管衛(wèi)星發(fā)射產業(yè)在2012年總共有65億的收入,但它也并不是一個有很多公司競爭的行業(yè)。在SpaceX加入之前,這個俱樂部里一共擁有過八名成員,而且“家世”都非常顯赫:

        扎根法國的阿里安航天公司,是歐洲空間局旗下的一個子機構,它使用的“阿里安”系列運載火箭也是由歐洲空間局研發(fā);

        國際發(fā)射服務公司雖說名義上是一家美國公司,但最大股東是俄羅斯人,所使用的火箭為俄羅斯的“質子”系列;

        海上發(fā)射公司用的也是俄羅斯火箭,是俄羅斯跟其他三國合資;

        中國的長城工業(yè)集團受中國政府授權,目前主要使用中國運載火箭技術研究院制造的長征三號乙來承擔商業(yè)發(fā)射任務;

        至于美國精英聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟,則是由波音集團跟洛克希德·馬丁這兩大航空航天巨頭聯(lián)合。

        通過將SES-8成功送入軌道,SpaceX也就進入了這個精英俱樂部。他們卻是其中的一個另類:其他所有的發(fā)射商都有著濃厚的政府痕跡,阿里安、質子和長征都是政府投資設計研發(fā)的火箭,聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟現(xiàn)役的宇宙神五號火箭和三角洲四號火箭是從軍方設計中發(fā)展而來的產物(宇宙神系列最早是從宇宙神式洲際導彈發(fā)展出來的)。只有SpaceX,盡管動力引擎資料參考自NASA,但總體來說,獵鷹系列火箭都可以稱得上自主研制。作為民營企業(yè),SpaceX走進了政府為絕對主導的精英俱樂部,或許將是太空平民化的開始。

        這次的發(fā)射還是獵鷹9號v1.1火箭三次驗證飛行中的第二次。在這之后,獵鷹九號還會為泰國泰空公司進行一次發(fā)射任務。如果順利成功的話,通過驗證的獵鷹九號就得到了美國空軍“改進型一次性運載火箭(EELV)”項目執(zhí)行發(fā)射任務的許可證,也就意味著他們將可以開始承接美國政府的發(fā)射合同。

        政府商業(yè)采購是衛(wèi)星發(fā)射行業(yè)中的大頭,在2012年的全球衛(wèi)星發(fā)射收入中,有64%的客戶是各國政府。獲得政府的訂單,也就意味著SpaceX正式開始瓜分衛(wèi)星發(fā)射市場。不過SpaceX不需要等到美國政府的批準就可以先行慶祝他們的勝利。今年8月,他們已經(jīng)跟德國政府簽約,預計將在2018年和2019年使用“獵鷹”9號 v1.1火箭將三顆德國第二代雷達偵察衛(wèi)星“莎拉”星座送入軌道。

        價格優(yōu)勢

        SpaceX進入這個精英俱樂部只用了11年,但其中過程并非一帆風順,他們首先要面對的就是強大的對手和被壟斷的行業(yè)。

        當波音和洛克希德·馬丁在2005決定合并組成聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的時候,SpaceX的獵鷹一號還未升空,而巨頭的聯(lián)手對于想要奪取美國政府訂單的他們來說是個絕對的壞消息。所以,SpaceX向美國公平貿易委員會提出抗議,稱聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的組成是壟斷行為,違反了公平貿易原則。然而,美國國防部很快做出了回應,明確對聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟表示了支持,其后公平貿易委員會駁回了SpaceX的抗議,聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟在2006年12月1日正式成立,其后更是吞下了美國空軍的全部訂單,以及NASA的重型發(fā)射計劃訂單。

        在聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟面前,即使是今天的SpaceX,也并沒有功能上的優(yōu)勢。聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟所使用的“宇宙神五號”和“三角洲四號”這兩款運載火箭都是十多年前為了軍事運載而專門進行的設計,“三角洲四號”重型運載火箭能夠運載13130千克重量進入地球同步轉移軌道,比現(xiàn)役或退役的商業(yè)運載火箭的運載能力都強;而“宇宙神五號”的動力強勁,可以執(zhí)行逃脫軌道任務,比如說將朱諾號送到木星軌道,或是將好奇號帶上火星等等。相比之下,SpaceX唯一的現(xiàn)役火箭獵鷹九號運載能力中等,以前只執(zhí)行過幾百到幾千米的低地球軌道任務,這一次送SES-8上天才是第一次地球同步轉移軌道任務,相形見絀。

        對比聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的發(fā)射記錄,SpaceX也很難說自己比他們更安全更靠譜?!叭侵匏奶枴弊?002年服役至今,17次發(fā)射任務只有一次部分失?。弧坝钪嫔裎逄枴备錾?,33次發(fā)射任務,只有2007年出現(xiàn)過一點活門漏氣的小事故,導致兩顆海洋監(jiān)測衛(wèi)星進入比原本預定高度低的軌道(不過客戶并不認為這是失敗),其他任務都是完美完成。反觀獵鷹九號,在前幾次發(fā)射中都有一些問題。如,2010年6月獵鷹九號第一次發(fā)射后,第二級發(fā)動機沒有按計劃重新啟動,2010年12月第二次發(fā)射之前,火箭發(fā)動機噴管出現(xiàn)裂紋,以至于技術人員不得不把其剪短1.22米。

        然而SpaceX也有優(yōu)勢,那就是價格。聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟在2004年的報價就是7000萬到9000萬美元之間,通貨膨脹之后更是價格飆升,他們在2012財年里一共發(fā)射了四次,報價17.4億美元,平均每次4.35億美元。國際發(fā)射服務公司的報價稍微好一點,在1億美元左右,而阿里安航天公司的單次發(fā)射可以運載兩顆衛(wèi)星,報價超過2億美元,費用由兩個客戶均攤。

        其他幾家發(fā)射商呢,海上發(fā)射公司已經(jīng)破產了,日本跟印度發(fā)射商基本上只用于滿足本國政府需求。中國的長征三號乙火箭倒是愿意多接訂單,而且價格便宜,報價據(jù)說在7000萬美元左右,但由于美國武器出口政策對中國限制尤其嚴格,美國制造或者有美國生產元素的衛(wèi)星都需要特批才能使用中國火箭上發(fā)射,所以歐美客戶很難使用中國火箭來發(fā)射衛(wèi)星。

        “在SpaceX之前我們只有兩個選擇,要么是國際發(fā)射服務公司,要么去找阿里安,”哈利威爾說,“當然,聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟也能夠把衛(wèi)星送上天,但他們太貴了,從商業(yè)的角度來說完全不劃算?!?/p>

        所以,當SpaceX提出6000萬美元(他們還給第一個客戶SES打了個特別折扣)的報價時,國際市場立刻就被震撼了。SpaceX一下子成為了市場的寵兒,在SES-8被送入地球同步轉移軌道之前,他們已經(jīng)簽下了將近50個訂單,其中2/3都是商業(yè)客戶。

        SpaceX的低價源自出色的成本控制。這間公司的管理上多少帶著IT企業(yè)的作風。比如說,SpaceX并沒有按照業(yè)內慣例通過分包商來設計和制造引擎等關鍵系統(tǒng),而是通過自己的技術團隊來設計制造,甚至很多零部件都選擇自己生產,這大大縮短了供應鏈,從而有效降低了成本。另外,SpaceX實現(xiàn)了火箭部件的標準化和通用化,這樣能夠批量生產,既降低分攤的設計費用,又能降低生產成本。

        公司的團隊構成也非常簡單。SpaceX采取扁平化結構,沒有通常意義上的部門劃分,大家一起討論,使研發(fā)與生產之間的聯(lián)系更為緊密,極大降低了部門間溝通的人事成本和時間成本。

        所以,獵鷹九號從繪圖板上到首次發(fā)射,只用了4年半時間,研發(fā)費用剛剛超過3億美元。有趣的是,在獵鷹九號第一次發(fā)射成功之后,NASA官方網(wǎng)站上刊出了一個獵鷹九號研發(fā)費用分析報告,里面明確表示“獵鷹九號采用了更為商業(yè)化的研發(fā)方式……如果在NASA傳統(tǒng)的環(huán)境與文化中,需要花費39.77億美元”。由此可見,當自由資本進入太空競爭之后,將現(xiàn)代化的商業(yè)管理引進政府把持的工業(yè)里,便能夠帶來效率的提升。

        太空這個大蛋糕

        在歐美,把愛好與金錢投資到星辰大海里的富豪不少,維珍航空老板理查德·布蘭森致力于以載人為主的太空旅行,微軟聯(lián)合創(chuàng)始人之一保羅·艾倫則試圖建設世界上最大的航空器,亞馬遜老板貝佐斯致力于發(fā)展太空旅游業(yè),讓游客們能夠安全又舒適地在低地球軌道觀看地球和星星。他們進入這個行業(yè)并不比SpaceX更晚,貝佐斯在2000年就已成立私人太空探索公司“藍色起源”,但他的太空船至今還沒有能力進入太空。

        SpaceX的創(chuàng)始人艾隆·馬斯克是個奇人,從PayPal到特斯拉,他做的都是有利可圖的大生意。雖然他也很浪漫地表示要“死在火星上”,但打從一開始,他的SpaceX就把太空視為實在的市場,而不是僅僅面向有錢人的游樂場。他不像其他富翁那樣致力于去做連NASA都沒做到的事情,而是試圖讓SpaceX分包NASA的業(yè)務。這樣技術門檻相對較低,而且容易獲得大額訂單,從而逐步自我完善,最終實現(xiàn)太空夢想。

        NASA看到了他的誠意。SpaceX的火箭參考并繼承了部分NASA核心技術,而且,NASA還慷慨地為SpaceX提供測試機會。2012年,SpaceX已經(jīng)和美國航空航天局(NASA)簽署了一份價值16億美元的協(xié)議,用“龍”飛船將貨物運送到國際空間站。

        至于載人進入太空的夢想,SpaceX也比貝佐斯和布蘭森要走得更遠。NASA目前跟俄羅斯宇航局還有三年合同,在未來三年里,他們還需要借助俄羅斯聯(lián)盟號飛船向空間站運送宇航員,而每個座位的成本將在2016年漲到將近7000萬美元。由于SpaceX已經(jīng)成功發(fā)射“龍”飛船給空間站送貨,而且另一家美國民營公司軌道科學公司在今年9月也發(fā)射“天鵝座”飛船并成功實現(xiàn)與空間站對接,所以陷入預算危機的NASA宣布在2017年中止與俄羅斯的合作,完全改用美國國內商業(yè)公司來向空間站運送宇航員。NASA傾向于使用多個民營服務商來完成這個計劃,而SpaceX當然是其中的有力競爭者。在第一階段里,SpaceX已經(jīng)與波音公司和內華達山脈公司一同獲得了NASA各一千萬美元的資助,去進行載人太空運輸系統(tǒng)研發(fā)。

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