金弘宇｜SPACEX重型獵鷹火箭成功=民營航天有理？

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SPACEX重型獵鷹火箭成功=民營航天有理？

文｜金弘宇

導言

說到底，SPACEX的成功是因為他們站在巨人的肩膀之上，而不是因為民營航天企業生下來就是巨人。中國的航天「國家隊」也在積極地探索商業航天領域，力求分一杯羹的同時改善長期性經費不足的慘狀，推動航天事業長遠發展。此外近年來中國一樣有一批民營航天企業脫穎而出，並取得了階段性的成績，筆者在此衷心祝願他們能夠「節節高升」，為中國航天事業吹入一股新風。同時，我們也要清醒地認識到，能夠帶領中國走向人類航天技術第一梯隊，與先進國家同台競技的，只有我們自己的「航天國家隊」。今年年底長征五號將攜帶著「遙三」衛星再次向太空發起挑戰，而即將立項的長征九號也有望在十年後與美國的SLS，俄羅斯的新型重型火箭，以及SPACEX的BFR同台競技，躋身人類最強火箭之列。這樣一支中國人自己的「航天國家隊」絕對是值得我們為之驕傲的。

2018年2月6日，重型獵鷹火箭（FALCON HEAVY）發射成功，標誌著人類航天史邁入了一個新紀元——一個由民營企業SPACEX開創的新紀元。我們不得不讚歎SAPCEX公司在技術領域的成功，因為他們創造出了世界上最強的現役運載火箭，也不得不感慨他們作為一家商業公司的效率——自1973年「土星5號」以來最強的運載火箭單次發射報價居然只有約九千萬美金。我們可以明確地說，能走到這一步，馬斯克與SPACEX已經贏了。

但是，這場屬於重型獵鷹的太空盛宴能夠代表民營航天模式的勝利嗎？

恐怕不能。

首先我們要理清一個問題，SPACEX公司和重型獵鷹確實贏了，但是他們贏得了什麼？是人類航天探索的制高點嗎？並不是，馬斯克贏的是地球軌道的商業化利用。與近年來SPACEX公司獵鷹9號火箭高頻低成本的發射，大秀火箭回收技術遙相呼應的是，立志於「中興美利堅」的川普在2017年3月21日簽署了一份事關197億美金的「過渡授權法案」，把美國航天事業的重心放在了深空和載人登陸火星。

換言之，美國從來沒有因為民營航天的低成本而放棄自己的「航天國家隊」。這支國家隊是誰？牽頭的自然是「官辦事業單位」NASA，與之配套的則是國會元老們的衣食父母——以洛馬和波音為代表的軍工企業，以及由這些企業組成的「聯合發射同盟」（ United Launch Alliance），此同盟壟斷美帝軍事發射任務長達十年之久，「國家隊」可謂名副其實。

美帝放著報價更低的SPACEX而去力挺「航天國家隊」，其中理由倒也不難理解，其一，航天事業涉及到美國的國家根本。美國航天工業這塊一向由軍工巨頭分而食之的蛋糕，被馬斯克這麼一個程咬金分了一塊出去，國會元老們自然要承擔來自軍工企業的壓力，而從更現實的角度出發，一些高度機密的軍用航天器恐怕也不便讓馬斯克這樣的「外人」經手，比如前幾年大熱的X-37B無人太空梭，就是由「國家隊」開發的「宇宙神5號」火箭發射上天，並成功執行了為期近兩年的機密任務，美國軍方至今對其諱莫如深，外界甚至出現了諸如「太空戰鬥機」的謠言。即便SPACEX在2016年拿到了GPS系統新衛星的發射訂單，恐怕也很難觸及X-37B這種將影響美國未來幾十年戰略安全的重大任務。要知道NASA在美國航天事務相關預算中只是小部分，以2009年為例，NASA預算只佔政府航天事業開支的四分之一，大頭被美國軍方和情報機構分走。軍工背景的 「國家隊」作為美帝的「自己人」，其背後強大的政治資源恐怕不是馬斯克這樣一個以電子支付和電動汽車起家的「外人」能獲得的。更何況「美國國家隊」自己也在研發更強的「太空發射系統」（SLS）火箭，並將在明年發射。

其二，民營企業對短期利潤有著剛性需求，而航天事業不見得總能有迅速直觀的經濟收益。儘管近年來隨著科技進步，各國對於地球軌道衛星的需求都有明顯提升，其中也不乏諸如北斗系統，第三代GPS這類全球定位系統，以及收益更直觀的通訊衛星。儘管這類商業發射任務確實營造了一個巨大的市場，但競爭者一樣很多，且不說同為美國民營航天企業的「藍源」（Blue Origin），光是各國「國家隊」中就不乏俄羅斯這種重量級選手，其「質子」火箭常年橫掃商業航天市場，中國也在2015年「吉林一號」衛星商業化之後，於今年1月19日由長征11號完成了第一次「全商業化」發射任務。除了市場競爭因素之外，我們也要看到，真正支撐著人類航天事業進步的是載人航天和深空探測等耗資巨大且短期內根本看不到經濟效益的尖端項目。儘管2012年以來人類航天事業在任務數量上確實呈現井噴現象，但是隨著美國「重返月球」和「邁向深空」等口號的提出，以及中國的天宮計劃與嫦娥計劃的穩步推進，深空探索背景下的國際太空競賽已經悄然開始，即便是六十餘噸LEO能力的重型獵鷹也很難滿足諸如載人登月這種大載荷任務的需求，更何況這些任務基本沒有商業收益。

儘管馬斯克自己也拋出了載人登陸火星的豪言壯語，並拿出了 150噸LEO能力的BFR（BIG FALCON ROCKET）計劃，但是一來商業衛星市場不需要這種強大的運載能力，目前的商業任務基本都是地球軌道衛星，且尺寸不大，使用現役火箭即便是一箭多星也不在話下，例如上文所說的長征11號，700公斤的LEO能力就足以搭載6顆小型商業衛星。本次重型獵鷹發射只帶了一輛特斯拉作為載荷，原因之一就是商業航天市場上沒有那麼多重型航天器的發射需求。BFR固然強悍，但是如果脫離了載荷需求很大的特殊項目，這位巨無霸想要收回成本恐怕會非常困難。另一方面，真正需要這種大載荷能力的載人航天和太空望遠鏡等尖端科研項目，各國為保障各自「國家隊」的研發能力恐怕也不大會為了省錢而外包給民營企業——這一點可以從美國禁止「國家安全載荷」使用俄制引擎發射上看出端倪，這種明顯超出安全需求的禁令顯然是為了保護「國家隊」下一代主力SLS火箭的研發經費，畢竟連神秘的X-37B都用俄制引擎的宇宙神5號發射了。誠然SPACEX也從NASA那裡拿到了一些可觀的合同，但大多是技術研發相關的，從美國空軍那裡接來的合同也是商業色彩大過軍事色彩的GPS衛星發射任務。如果BFR拿不到官方的科研探索任務，那這枚強悍的火箭恐怕也無法靠商業訂單生存下去。別忘了2015年SPACEX就被曝出虧損2.7億美金，資金問題對於拒絕上市的SPACEX終究是個繞不過去的坎。而如果上市呢？航天領域從不缺少重大事故，SPACEX自己也曾遭遇多次發射失敗和爆炸，對於一家上市公司來說其股價恐怕經不起這種折騰。綜合來看，SPACEX固然已經在地球軌道的商業發射上站穩腳跟，但是真要站上人類太空探索的最前沿，錢的問題依然存在。馬斯克總不能真的兜售火星單程票吧？

說到這裡，我們不妨做一個小結，總結一下SPACEX作為民營航天代表的能與不能——它能依託美國強大的製造業和人才積累，將已經成熟的地球軌道衛星的發射成本壓縮到「白菜價」；它不能不顧利潤和政治敏感性在一些特殊的科研探索和軍事領域施展拳腳。

由此，不難得出這樣一個結論：民營航天固然能在已經成熟的技術領域發揮其效率優勢，但是其優勢也僅限於此。SPACEX的成功確實是無可置疑的，但是這種成功是有前提的，更是不可複製的。也就是說，航天民營化不是靈丹妙藥，對於我們中國自己的航天事業來說，即便引入民營企業也不會有SPACEX式的成功。

說到底，SPACEX並不是空中樓閣。讓一級火箭靠自身動力穩定回收確實是一項了不起的創造，但是「二手」火箭翻修後重複使用的技術確實是在太空梭的時代就已經成熟應用了，儘管NASA與SPACEX之間是否有技術合作依然眾說紛紜，但是可以肯定獵鷹系列火箭離不開美國強大的裝備製造業，更不要說美國擁有這世界上最強大也最有經驗的航天人才梯隊了，例如SPACEX旗下推進部門首席技術官Tom Mueller在加入SPACEX之前他就已經在美國老牌航天設備供應商TRM公司牽頭研發低成本氫氧液體燃料火箭發動機TR-106了，這家企業如今也在諾斯洛普·格魯曼這一軍工巨頭旗下。恰逢美國政府從小布希開始力圖重振航天事業，集中力量去搞其他國家搞不定的深層空間開發，力圖讓美帝在新的太空競賽中繼續領先，而在近地空間這一成熟領域，美帝缺的只有錢——SPACEX的低成本發射能力恰恰滿足了這一需求。當然，SPACEX的技術實力也確實對得起美國航天事業的雄厚背景。目前其麾下主力的獵鷹9號運載能力僅僅是略遜於中國最強的長征五號，而其一年的發射任務數量卻可以與中俄整個國家相提並論，而更強的重型獵鷹的第一級也絕不是某些人想像中的簡單的把27台梅林發動機捆綁在一起，蘇聯的N-1運載火箭第一級一樣是30台NK-15發動機捆綁在一起，卻連遭四次失敗而被迫下馬。本次重型獵鷹的一級兩枚火箭以編隊的形式幾乎同時著陸也確實是前所未有的壯舉。SPACEX的技術實力由此可見一斑。

那麼，在中國重現這種模式可行嗎？答案顯然是不行。中國現役最強火箭長征五號目前僅有的兩次發射記錄還是一成一敗，而其LEO（低地球軌道）載荷只有25噸，不及重型獵鷹的一半，不及土星五號的四分之一。在火箭重複利用等低成本發射技術上中國也只是剛剛起步的後來者，而美國早已在太空梭的助推火箭上應用了大量用於火箭重複利用的技術，在相關的材料科學和裝備製造領域並無障礙。且不說像美國一樣只向民營航天提供有限支持，即便把中國航天工業的家底全盤外包給民營企業，也不可能做到SPACEX這樣的水平。換個角度思考，為何SPACEX能在今天崛起，而不是在冷戰時期美國咬牙切齒地與蘇聯進行太空競賽時就獲得成功呢？

當然，問題總要從正反兩面來看。雖然在中國航天事業中引入民營企業註定不會獲得等同於SPACEX的成功，但是改革的經濟實踐已經證明，相對於國有事業單位，民營企業確實在獲取利潤、資本運作等方面更得心應手。中國航天事業單從投入產出來看其實已經相當「高效」，舉例來說，中國的載人航天921工程，也就是眾所周知的「神舟」項目，從1992年開始到2013年「神舟十號」一共只用了390億人民幣，只追平了NASA一年的預算，更遑論美國軍方和情報部門在航天領域的巨額開支了，再加上我國在煤油/液氧和液氫/液氧這類清潔大推力液體燃料火箭領域起步相當晚，能有今天的成績在「經濟效益」這個角度上絕對無可挑剔。但我們也必須看到，這種「高效」是建立在無數航天人無私奉獻的基礎之上的。在去年長征五號發射失敗之後，網路上關於中國基層航天人待遇低下的負面輿論出現了一波集中爆發。也許在一些航天事業總體布局非關鍵性的外圍引入一些市場競爭因素，不失為一種提高效率，改善航天人待遇的好辦法，從長遠來看也有利於中國航天事業的穩定發展，畢竟航天人也是人，航天報國不是揮霍航天人奉獻精神的借口。

最後，讓我們回到主題，SPACEX和重型獵鷹的成功並不意味著民營航天就是一劑靈丹妙藥，吃下去就能解決航天領域一切問題，這顯然不符合科學技術的客觀發展規律。說到底，SPACEX的成功是因為他們站在巨人的肩膀之上，而不是因為民營航天企業生下來就是巨人。中國的航天「國家隊」也在積極地探索商業航天領域，力求分一杯羹的同時改善長期性經費不足的慘狀，推動航天事業長遠發展。此外近年來中國一樣有一批民營航天企業脫穎而出，並取得了階段性的成績，筆者在此衷心祝願他們能夠「節節高升」，為中國航天事業吹入一股新風。同時，我們也要清醒地認識到，能夠帶領中國走向人類航天技術第一梯隊，與先進國家同台競技的，只有我們自己的「航天國家隊」。今年年底長征五號將攜帶著「遙三」衛星再次向太空發起挑戰，而即將立項的長征九號也有望在十年後與美國的SLS，俄羅斯的新型重型火箭，以及SPACEX的BFR同台競技，躋身人類最強火箭之列。這樣一支中國人自己的「航天國家隊」絕對是值得我們為之驕傲的。

讓我們面對現實，讓我們忠於理想！

編輯｜王惠一