證券時報
2025-08-21 18:34
中國的商業(yè)航天迎來了密集發(fā)射期。
第一財經(jīng)記者梳理發(fā)現(xiàn)，過去25天內(nèi)，我國進行了九次火箭發(fā)射。根據(jù)泰伯智庫發(fā)布的2025上半年中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)進展數(shù)據(jù)年報，截至六月，我國完成35次火箭發(fā)射任務。這意味著，過去25天內(nèi)，我國火箭的發(fā)射次數(shù)已經(jīng)超過了上半年火箭發(fā)射次數(shù)的四分之一。
在過去九次的發(fā)射中，有至少五次發(fā)射服務于國網(wǎng)星座（GW星座），這個由中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團主導建設的寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星項目，被視為“中國版星鏈”。和SpaceX星鏈類似，國網(wǎng)星座也需要通過大規(guī)模組網(wǎng)來實現(xiàn)全球覆蓋。
最近25天的發(fā)射狀況。圖片來源：第一財經(jīng)
在低軌衛(wèi)星組網(wǎng)的競爭中，誰能率先把衛(wèi)星送上去，誰就能率先占據(jù)有限的軌道與頻譜資源。記者采訪多位火箭、衛(wèi)星制造商了解到，當前我國火箭在運力和回收技術等方面仍然存在瓶頸，如何以更高頻率、更低成本完成密集發(fā)射，正成為中國商業(yè)航天亟待破解的關鍵問題。
衛(wèi)星發(fā)射成本高，發(fā)動機是運載關鍵
“貴，很貴?！笔墙芬皩Ξ斍皣鴥?nèi)衛(wèi)星發(fā)射成本的直接評價。
姜路野是液體復用火箭制造商星梭科技的CTO（首席技術官）。姜路野告訴記者，在航天產(chǎn)業(yè)鏈上，發(fā)射環(huán)節(jié)的成本往往壓得最重。一位衛(wèi)星制造企業(yè)的高管曾向記者透露，國內(nèi)衛(wèi)星的發(fā)射費用大約在每公斤15萬元，一顆500公斤級衛(wèi)星的發(fā)射費用就可能高達7500萬元，“按照目前衛(wèi)星工廠成熟度來說，衛(wèi)星的發(fā)射費用甚至可能超過衛(wèi)星本身的制造成本”。
“衛(wèi)星的發(fā)射成本還需要疊加基地建設、發(fā)射場運維等投入?！苯芬敖忉專@些成本通常來說都是固定的，能夠通過發(fā)射頻次的上升來攤薄?！暗鸺l(fā)射的成本，卻必須依靠技術進步來真正壓降，其中最關鍵的環(huán)節(jié)就是發(fā)動機的研發(fā)與復用?！?/p>
在姜路野的設想里，當火箭運力提升后，就能在一次發(fā)射中搭載更多衛(wèi)星，從而分攤每顆衛(wèi)星的邊際成本，直接降低整個組網(wǎng)的發(fā)射費用。
發(fā)動機性能決定著火箭的運力和回收潛力，這些都直接關系著火箭發(fā)射的成本。
姜路野對第一財經(jīng)記者表示，發(fā)射控制、火箭整體構(gòu)型設計等領域在國內(nèi)都已經(jīng)有成熟的經(jīng)驗可以借鑒，但對于這一波高負載的商業(yè)航天火箭來說，其高壓輸送系統(tǒng)管路復雜、工況嚴苛，技術要求相對更高。據(jù)星梭科技的另一位團隊成員蔣萬松透露，當前公司約30%的創(chuàng)新投入集中在發(fā)動機技術上。
而在發(fā)動機的諸多技術路徑中，燃料與循環(huán)方案幾乎決定了一枚火箭未來運載能力的天花板。姜路野說，當前國內(nèi)主流的液氧煤油發(fā)動機面臨高溫結(jié)焦的技術難題，“一旦出現(xiàn)積碳，清洗難度就會變大”。對于可重復使用的火箭來說，如果重復發(fā)射前存在大量的管路清洗環(huán)節(jié)，相應的成本也會增多。相比之下，液氧甲烷被認為是更適合復用的燃料。
在這一方面，SpaceX更早交出了答卷。
SpaceX著名的猛禽發(fā)動機采用了全流量分級燃燒循環(huán)的設計理念，以液態(tài)氧和甲烷為推進劑，專為星艦提供動力?！斑@種方案不僅能在高頻次復用中保持穩(wěn)定，還因比沖更高而大幅提升了火箭的運力?！苯芬敖忉專^“比沖”，可以理解為火箭發(fā)動機利用燃料的效率，數(shù)值越高，意味著相同燃料能夠產(chǎn)生更大的推力。
一位商業(yè)航天公司高管向第一財經(jīng)記者透露，目前國內(nèi)也有幾家機構(gòu)正在研發(fā)全流量補燃技術?！俺怂{箭航天之外，也有體制內(nèi)的機構(gòu)在攻克這一技術難點?！边@也意味著，一個新的窗口正在出現(xiàn)，誰能把實驗室里的方案推向工程落地，誰就可能在未來的運力競爭中建立起“代際優(yōu)勢”。
姜路野透露，目前團隊正在研制200噸級液氧/甲烷全流量補燃循環(huán)發(fā)動機“猛犸一號”，它的海平面推力可達240噸，比沖達330秒。姜路野向記者解釋，這意味著發(fā)動機能夠在短短數(shù)秒之內(nèi)推動一枚超過1000噸起飛重量的火箭離開發(fā)射塔架，“這是讓大運力火箭真正具備商業(yè)可行性的前提”。
猛犸一號發(fā)動機（MM-1）設計圖。圖片來源：受訪者供圖
星艦是參考答案嗎？
談及國內(nèi)商業(yè)航天的發(fā)展，星艦是一個通用的比較坐標。而星艦的回收技術，無論是“筷子夾火箭”式的一級火箭回收，還是整流罩回收，都成為了國內(nèi)大部分商業(yè)航天企業(yè)繞不開的目標。
根據(jù)太空基金統(tǒng)計數(shù)據(jù)，過去一整年，SpaceX完成152次發(fā)射，部署近2000顆星鏈衛(wèi)星。其中，近6%的任務使用了全新助推器，部分助推器一年內(nèi)飛行次數(shù)高達24次。平均每個月部署167顆衛(wèi)星的速度讓星鏈快速拓展。據(jù)估算，憑借重復使用技術，獵鷹9號單次發(fā)射成本從9000萬美元降至3000萬美元，下降超過60%。
不過，無論是“筷子架火箭”，還是整流罩的重復利用，都需要與火箭的體量、結(jié)構(gòu)和運力需求匹配。
姜路野透露，星梭科技團隊設計的新一代火箭起飛重量在1000噸以上，這幾乎是SpaceX獵鷹九號起飛重量的兩倍。“單次運力越大，整體的發(fā)射成本就能進一步下降。”他表示，如果將配套的衛(wèi)星運載能力提高至40噸，那整體發(fā)射成本將會降低50%甚至更多。
在獵鷹九號回收的過程中，火箭尾部會展開四條可伸縮的“支撐腿”， 如同巨大的機械臂，從兩側(cè)撐開，確?；鸺軌蚍€(wěn)穩(wěn)立在海上駁船或陸地平臺上。
這一方案在中等體量的火箭上被證明行之有效，但姜路野坦言，火箭越大，著陸時的慣性沖擊也越強，簡單依靠腿部支撐很可能難以保證結(jié)構(gòu)安全。“因此，對于我們的火箭來說，像獵鷹這種支撐腿方案就未必適用”。 他透露，團隊正在探索新的回收方式，以適應更大推力和更重起飛重量的火箭。
要讓這些構(gòu)想真正落地，并非像畫一張圖、跑一行代碼那么簡單。
姜路野坦言，大運力火箭的研發(fā)離不開大量仿真實驗的支撐?！霸诜抡嫫脚_中不斷實驗，才能降低實際實驗的風險與成本?！苯芬案嬖V記者，相比虛擬仿真，線下實驗要占用發(fā)射場資源，搭建完整測試平臺，還要經(jīng)過層層安全評估，一個環(huán)節(jié)可能就要耗費數(shù)月時間和大量人力物力。正因如此，如何跨過“從仿真到現(xiàn)實”（sim-to-real）的鴻溝，已成為制約商業(yè)航天發(fā)展的核心難題之一。
“為了縮小這一差距，我們會采用‘雙保險’的方式?！苯芬巴嘎?，星梭科技的團隊會采用數(shù)字孿生與地面仿真實驗相互驗證的方式。
姜路野向記者解釋，數(shù)字孿生就像為火箭造了一枚“虛擬雙胞胎”，科研人員可以在計算機上輸入流量、速度、壓力、溫度等參數(shù)，觀察燃燒過程的每一個細節(jié)；而地面實驗則是最接近真實的考驗，研發(fā)團隊在預燃和燃燒環(huán)節(jié)布滿傳感器，實時采集數(shù)據(jù)，用來檢驗虛擬推演是否可靠。
“我們團隊目前有60人，均來自清華等高校和國內(nèi)各大院所，今年年底團隊會擴大到200人左右的規(guī)模?！苯芬巴嘎?，團隊擴張完成后，將有一半力量專注于可回收火箭整箭研發(fā)，另一半則聚焦在發(fā)動機關鍵技術攻關?！皟蓷l線并行推進，才能真正把運力做上去?！?/p>
成功率并非百分百，衛(wèi)星組網(wǎng)仍是大客戶
熱鬧的發(fā)射背后，也并非全是捷報。
就在上周，藍箭航天朱雀二號改進型遙三運載火箭出現(xiàn)飛行異常，飛行試驗任務失利。盡管尚未公開具體故障原因，但有業(yè)內(nèi)人士向記者透露，此次飛行異常涉及一組正在組網(wǎng)的商業(yè)低軌衛(wèi)星。
另一邊，SpaceX的王牌業(yè)務星鏈（StarLink）也并非一帆風順。7月底，不斷有用戶稱StarLink網(wǎng)絡中斷，累計超過6萬名全球用戶在Down Detector網(wǎng)站上報告網(wǎng)絡連接出現(xiàn)了問題。Kentik互聯(lián)網(wǎng)分析總監(jiān)Doug Madory表示，Starlink的中斷時間超過兩個小時，這是Starlink成為主要通訊服務提供商以來，持續(xù)時間最長的中斷。
無論是火箭飛行異常，還是星鏈服務中斷，都在不斷提醒外界：商業(yè)航天并不是一個“零風險”的產(chǎn)業(yè)。技術的不確定性與市場的高投入，讓企業(yè)必須尋找更穩(wěn)健、可持續(xù)的盈利路徑。
咨詢機構(gòu)Novaspace在研報中指出，SpaceX的盈利模式正在改變。這家公司正在從一個依賴火箭發(fā)射、收入結(jié)構(gòu)單一的發(fā)射服務提供商，轉(zhuǎn)型為一個以星鏈持續(xù)實現(xiàn)收益，并由可復用火箭賦能的太空基礎設施與服務提供商。截至2024年，星鏈的460萬用戶中有440萬住宅用戶，每個用戶平均收入（ARPU）約為2000美元。
在實現(xiàn)自身的野心之前，“儲糧”的過程同樣重要。近日，星梭科技完成數(shù)千萬元天使輪融資，并宣布將于今年第四季度完成首型全流量補燃發(fā)動機的關鍵部位點火試驗。極光星通也宣布完成A3輪融資，由國開科創(chuàng)主投，資金將重點用于低軌星座組網(wǎng)衛(wèi)星研發(fā)和在軌技術驗證服務能力升級等方面。
一位關注商業(yè)航天領域的投資者告訴第一財經(jīng)記者，這些融資動作反映出資本正把目光更多投向基礎能力的建設，尤其是發(fā)動機研發(fā)與低軌衛(wèi)星組網(wǎng)這樣的關鍵環(huán)節(jié)。
資本側(cè)頻頻發(fā)力，產(chǎn)業(yè)鏈的預期也逐漸清晰。深藍航天執(zhí)行總裁趙亞也告訴記者，當火箭的可重復技術開始使用之后，未來三年內(nèi)最大的市場訂單會來自于衛(wèi)星組網(wǎng)。為了滿足低軌衛(wèi)星星座建設的迫切需求，姜路野表示，低成本、大運力的運載能力是商業(yè)航天發(fā)展的關鍵“地基”，只有在這一能力上快速建立優(yōu)勢，才能為后續(xù)的多元化探索奠定基礎。
“不管是送貨還是送人，本質(zhì)上都是提升運載效率與規(guī)模的延伸應用?！苯芬罢f，星梭科技也在關注更多前沿應用場景，例如太空旅游和洲際航行等。
對于商業(yè)航天來說，商業(yè)化是必需。運力不只是工程學的考題，更是商業(yè)航天能否建立長期壁壘的核心變量。率先跑通低成本與大運力閉環(huán)的玩家，才可能真正掌握未來太空經(jīng)濟的話語權。
