SpaceX壟斷被打破，中國(guó)民營(yíng)火箭差距僅剩最后一道坎

2015年，SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭第一次穩(wěn)穩(wěn)落在海上駁船上。那一刻，整個(gè)航天工業(yè)的游戲規(guī)則被改寫——火箭不再是一次性消耗品，而是可以像飛機(jī)一樣重復(fù)使用。

那一年，SpaceX已經(jīng)成立13年，燒掉了超過(guò)10億美元。而中國(guó)的民營(yíng)航天呢？剛剛拿到政策許可，連第一家公司都還沒(méi)正式運(yùn)營(yíng)。但晚加入不代表就一定會(huì)落后。

2023年，一家叫藍(lán)箭航天的中國(guó)民營(yíng)公司，把一枚液氧甲烷火箭送入了軌道。這是人類歷史上第一枚成功入軌的甲烷燃料火箭。SpaceX花了21年、幾百億美元研發(fā)的星艦用的也是甲烷，但它的首次完整軌道飛行比藍(lán)箭還晚。

SpaceX用了21年沒(méi)做到的事，中國(guó)民營(yíng)航天用9年做到了。所以本期的視頻，我們就想拋出幾個(gè)問(wèn)題

中國(guó)是否已經(jīng)追上SpaceX了？

他們兩個(gè)之間差距到底還有多大？

這場(chǎng)追趕賽從什么時(shí)候開(kāi)始的？

所以今天我們就一起來(lái)討論下這些問(wèn)題。

在此之前，中國(guó)航天是一個(gè)完全封閉的系統(tǒng)。所有火箭、衛(wèi)星都由航天科技集團(tuán)和航天科工集團(tuán)兩大國(guó)企壟斷。民營(yíng)資本基本上都沒(méi)資格進(jìn)來(lái)。那為什么會(huì)突然的放開(kāi)呢？因?yàn)镾paceX是最好的開(kāi)始。

2010年，SpaceX的獵鷹9號(hào)首飛成功。2012年，龍飛船成為第一艘造訪國(guó)際空間站的商業(yè)飛船。一家成立僅10年的私人公司，干成了之前只有國(guó)家才能干的事。更要命的是，SpaceX的發(fā)射報(bào)價(jià)只有中國(guó)長(zhǎng)征火箭的三分之一。

中國(guó)意識(shí)到，如果繼續(xù)讓國(guó)企壟斷，早晚會(huì)在商業(yè)航天領(lǐng)域被甩開(kāi)。政策松綁，勢(shì)在必行。

但熱錢解決不了核心問(wèn)題：火箭到底能不能飛起來(lái)？

2018年到2019年，中國(guó)民營(yíng)火箭進(jìn)入了密集試飛期。星際榮耀和零壹空間先后完成了亞軌道飛行，證明了基本的技術(shù)能力。但真正的考驗(yàn)是軌道發(fā)射——把衛(wèi)星送到能綁著地球轉(zhuǎn)的那條線上。藍(lán)箭和零壹先后嘗試，先后失敗。

2019年7月，星際榮耀的雙曲線一號(hào)從酒泉升空，成功將衛(wèi)星送入軌道。中國(guó)民營(yíng)航天的第一次軌道發(fā)射，終于成了。

但冷靜下來(lái)看，這枚火箭是固體燃料、一次性使用、運(yùn)載能力只有幾百公斤。而SpaceX的獵鷹9號(hào)早在九年前就完成了首飛，運(yùn)力超過(guò)20噸，一級(jí)火箭已經(jīng)可以回收。

中國(guó)民營(yíng)航天用五年時(shí)間，走完了SpaceX十年前走過(guò)的路。起跑線上的差距，仍然是十年。

要真正追趕，固體火箭這條路走不通，必須攻克液體火箭。

我們比較常見(jiàn)的，液體火箭的燃料有很多選擇：液氧煤油、液氫液氧、液氧甲烷。藍(lán)箭航天選擇了最難但也最有前途的一條路。甲烷。

傳統(tǒng)的液氧煤油燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量積碳，發(fā)動(dòng)機(jī)用幾次就得大修。液氫雖然性能好，但儲(chǔ)存溫度要零下253度，操作極其復(fù)雜。甲烷剛好介于兩者之間：燃燒干凈、便于儲(chǔ)存，而且這一點(diǎn)很有想象力，火星大氣中的二氧化碳可以和水反應(yīng)生成甲烷。如果人類未來(lái)要去火星，甲烷火箭可以在火星上就地制造燃料。

SpaceX想明白了這一點(diǎn)，所以星艦用的是甲烷。藍(lán)箭也想明白了，所以他們決定跳過(guò)煤油，直接押注甲烷。

這是一場(chǎng)豪賭。當(dāng)時(shí)全球還沒(méi)有任何一枚甲烷火箭成功入軌過(guò)，這是一條沒(méi)人走通的路。

2019年，藍(lán)箭的天鵲發(fā)動(dòng)機(jī)完成首次全系統(tǒng)試車，80噸推力，中國(guó)第一臺(tái)大推力液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。但從發(fā)動(dòng)機(jī)到整箭，還有漫長(zhǎng)的路要走。

2022年12月，朱雀二號(hào)第一次發(fā)射。一級(jí)分離正常，二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后卻提前關(guān)機(jī)，火箭未能入軌。

又一次失敗。但這一次，藍(lán)箭沒(méi)有停下來(lái)。七個(gè)月后，改進(jìn)后的朱雀二號(hào)再次升空。

2023年7月12日，朱雀二號(hào)成功入軌。藍(lán)箭成為全球第一家將液氧甲烷火箭送入軌道的公司。

這個(gè)"第一"的含金量很高。SpaceX的星艦在同年4月進(jìn)行了首次軌道嘗試，升空幾分鐘后爆炸解體。直到2024年，星艦才完成相對(duì)完整的飛行測(cè)試。在甲烷火箭這個(gè)賽道上，中國(guó)民營(yíng)公司確實(shí)搶先撞線了。

但這種領(lǐng)先是局部的。朱雀二號(hào)運(yùn)載能力4噸級(jí)，星艦?zāi)繕?biāo)是100噸以上。更關(guān)鍵的差距在于：星艦從設(shè)計(jì)之初就是完全可重復(fù)使用的，而朱雀二號(hào)仍然是一次性火箭。

甲烷的突破證明了中國(guó)民營(yíng)航天的技術(shù)潛力，但要真正拉近和SpaceX的距離，我們必須解決下一個(gè)問(wèn)題：火箭上去了，能不能落回來(lái)？

獵鷹9號(hào)的一級(jí)火箭已經(jīng)實(shí)現(xiàn)超過(guò)300次成功著陸，單枚火箭最多重復(fù)使用23次。火箭制造成本占發(fā)射成本的70%，如果能重復(fù)使用10次，邊際成本就降到原來(lái)的十分之一。這就是SpaceX能把發(fā)射報(bào)價(jià)壓到每公斤2700美元的核心原因。中國(guó)民營(yíng)火箭的報(bào)價(jià)通常是這個(gè)數(shù)字的3到5倍。

要追平成本差距，必須攻克回收技術(shù)。2024年，中國(guó)民營(yíng)航天進(jìn)入了垂直起降測(cè)試的密集期。

進(jìn)展有，但代價(jià)也有。

2024年6月30日，天兵科技的天龍三號(hào)火箭在進(jìn)行靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試時(shí)出了意外。按計(jì)劃，火箭應(yīng)該固定在地面上點(diǎn)火。但九臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)后產(chǎn)生了820噸推力，直接把固定裝置掰斷了。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)承載極限是600噸，實(shí)際推力超出了37%。

這是工程激進(jìn)的代價(jià)。但換個(gè)角度看，大推力發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)造出來(lái)了。天龍三號(hào)設(shè)計(jì)運(yùn)力17噸，和獵鷹9號(hào)處于同一量級(jí)。

到2025年，多家公司都在沖刺軌道回收：藍(lán)箭的朱雀三號(hào)、星際榮耀的雙曲線三號(hào)、修復(fù)后的天龍三號(hào)，都計(jì)劃在未來(lái)一兩年內(nèi)嘗試首次一級(jí)回收。

技術(shù)正在逼近臨界點(diǎn)。但即便火箭能回收了，還有一個(gè)問(wèn)題繞不過(guò)去：誰(shuí)來(lái)付錢發(fā)射？

SpaceX的答案是星鏈。自己造衛(wèi)星、自己發(fā)射、自己賣服務(wù)。6000多顆星鏈衛(wèi)星在軌運(yùn)行，每年貢獻(xiàn)幾十億美元收入。火箭永遠(yuǎn)不愁沒(méi)活干。

中國(guó)民營(yíng)航天沒(méi)這個(gè)條件。國(guó)家安全法規(guī)限制外國(guó)衛(wèi)星使用中國(guó)火箭，而國(guó)內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃主要由國(guó)家隊(duì)承擔(dān)。民營(yíng)公司只能在一個(gè)更小的市場(chǎng)里搶份額。

十年前，中國(guó)民營(yíng)航天還不存在。今天，中國(guó)已經(jīng)是全球第二大商業(yè)航天市場(chǎng)。在甲烷火箭這一項(xiàng)上，中國(guó)甚至拿到了全球第一。

SpaceX用了13年才讓獵鷹9號(hào)成熟，中國(guó)民營(yíng)航天用9年就把甲烷火箭送入了軌道。后來(lái)者的學(xué)習(xí)曲線在變陡，技術(shù)迭代的速度在加快。

下一個(gè)五年，誰(shuí)能率先實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、低成本的可回收發(fā)射，誰(shuí)就能在全球商業(yè)航天市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟。