商业航天的拐点:早期IPO公司如何开启火箭时代

商业太空飞行的故事并不始于硅谷的当下,而可以追溯到数十年前,当时美国的国防承包商首次向民用市场敞开大门。在1993年及其前后的关键时期——航天工业从政府垄断转向公众资本的转折点——那些公司进行首次公开募股,代表了现代火箭发展真正的拐点。我们今天所目睹的SpaceX及其中国同行的成就,并非在真空中孕育的创新,而是经过产业政策、战略补贴和数十年反复工程迭代而逐渐成熟的系统产物。

推动这场竞赛的根本问题并非关于到达火星或星辰,而是更为实际:谁控制低地球轨道,成本是多少?这场竞争将曾经看似耗时百年的任务压缩成了五年的冲刺。

从物理到盈利:可重复使用火箭如何变得经济可行

火箭遵循不变的定律。牛顿力学规定,推力必须大于阻力才能实现前进;升力必须克服重力才能实现垂直飞行。谢尔科夫斯基的化学火箭方程揭示了一个令人不安的真相:为了实现线性速度的提升,燃料质量必须指数级增长。这意味着火箭的重量中大约85-95%是推进剂——进一步提高这个比例将使地球逃逸变得物理上不可能。

数十年来,这一限制似乎是绝对的。即使是传奇的先驱者也理解这一点。中国航天的奠基人钱学森,1949年就设想了可重复使用的火箭,他从JPL归国,构建国家航天计划。1969年,冯·布劳恩梦想着回收系统。然而,经济模型始终未能突破。每次发射都摧毁了飞行器;每次飞行都需要从零重建。

转折点来自工程上的务实而非理论突破。1981年,航天飞机哥伦比亚号实现了人类历史上首个可重复使用的太空项目。1993年,麦克唐纳-道格拉斯的DC-X火箭首次展示了垂直着陆技术。1995年,曾任阿波罗计划主管的乔治·穆勒加入Kistler航天,设计商业可重复使用的发射载具。这些都不是“登月”式的壮举,而是系统工程的逐步推进。

SpaceX并未发明可重复使用技术,而是将其工业化。马斯克的洞察在于架构设计:规模化的通用性。不是为每次任务设计独特的引擎,而是标准化两大引擎系列——Merlin用于较小火箭,Raptor用于较大火箭。额外推力来自引擎的并联集群,这是苏联N-1火箭曾尝试但因工程限制未能完善的技术。

到2015年,Falcon 9首次成功陆地着陆,可重复使用从实验室成就转变为实际运营。一级引擎占火箭制造成本的50%以上。回收并再次发射这一部件,大幅降低了每次发射的经济成本。数学上,专业化成为趋势:推动一级回收、最大化比冲、堆叠引擎以获得额外推力。放弃二级可抛弃。追求完美,反而会阻碍“良好”。

比冲指标讲述了这个故事。300秒的海平面性能,区分了认真的竞争者和试验平台。液氧+煤油提供了可靠且性能足够的表现。液氧+甲烷虽略有提升,但复杂性增加。液氧+氢则带来更优的数字,但存储难题巨大。每个选择都反映不同的优化优先级,但都在百年前建立的化学火箭边界内操作。

产业政策:商业太空的无形基础

美国的神话歌颂自由市场,但现实更为复杂。1967年的《外层空间条约》将太空定义为人类的共同遗产,但1984年的《商业太空发射法》明确针对占据民用发射市场的欧洲和中国竞争者。中国的“长征”系列火箭通过经济实惠的定价占据了约10%的市场份额;美国政策制定者的回应不是放任自流,而是有意的产业干预。

顺序很重要:政府通过法规创造市场需求,然后引导公共资本流向能满足需求的私营创新者。1999年,中情局成立In-Q-Tel,作为风险投资公司,借鉴硅谷的语言和流程,同时推进国家安全目标。这并非异常,而是美国航天工业一贯的运作方式。

观察马斯克的财务轨迹。特斯拉获得了4.65亿美元的贷款,SpaceX则从NASA合同中获益超过100亿美元。这两家公司都不仅依赖风险资本,还将政府补贴转化为产能增长。这不是市场失败,而是积极部署产业政策——正是这一机制在几十年前重建了日本和韩国。

2004年成为转折点。2003年哥伦比亚号灾难后,布什政府颁布了《商业空间发射修正案》,明确要求NASA采购私人发射服务。突然间,成立于2000年前后的公司——贝索斯的Blue Origin和马斯克的SpaceX——发现了客户:美国政府本身。

彼得·蒂尔的Founders Fund在2008年在SpaceX最困难时投资了2000万美元,当时猎鹰1屡次失败,破产威胁逼近。这不是风险投资押注Starlink或火星殖民,而是为了维持财务连续性,直到SpaceX获得NASA合同,确保收入。风险市场提供桥梁融资,政府合同赋予未来。

到2023年,成立21年后,SpaceX终于实现了独立盈利——全部来自Starlink订阅服务,年收入达120亿美元。发射服务贡献约30亿美元,仅占25%。Starlink的直达消费者模式完全绕过传统电信基础设施,成为美国连接的“特洛伊木马”,同时作为全球通信网络和战略资产部署。

卫星订阅市场远大于发射服务。导航、遥感和通信占商业航天收入的96-97%。发射服务仅占3-4%。马斯克所实现的是捕获盈利的星座网络——需要频繁发射——同时降低每次发射成本。这一良性循环离不开可重复使用的火箭。没有产业政策创造的基础需求(如军事和民用卫星星座),它无法持续。

轨道冲刺:中国的压缩时间表

中国的商业航天崛起与此历史相似,但路径不同。国家主导的项目创造了星座需求,私营公司则负责载荷能力的利用。StarNet代表国家基础设施需求;LandSpace等私营火箭提供发射能力。这种“国家拉动、私营供给”的分工,遵循经典的产业政策模式。

但时间被压缩了。美国从1984年的《商业空间法》到2023年实现SpaceX盈利,花了30年。而中国的商业航天部门在2025年正式成立于国家航天局内,实际上在2014-2015年启动了企业级发展。这意味着,从开始到现在,只有10-11年,而美国则用了三十年。

压力来自轨道力学,而非市场情绪。低地球轨道采用“先到先得”的资源分配方式。中国2020年提交的轨道资源申请将在2027年到期——只有七年的窗口,现在已压缩到不足十二个月。StarNet和千帆星座项目代表了需求的体现。朱雀-3(中国最先进的商业火箭)和“长征”12A则是供给的回应。

两者在2025年底都经历了一级回收失败,但都成功实现了二级轨道入轨。这与SpaceX早期的研发过程完全吻合:逐步掌握一级回收,同时确保任务成功。朱雀-3采用不锈钢机身和甲烷推进,展现出相较传统煤油技术的跨越式工程进步。

未来路径已然明晰:

第一阶段:开发成熟的小推力液氧/煤油引擎(类似SpaceX的Merlin) 第二阶段:通过“hopper”测试实现垂直起降控制 第三阶段:通过专用试验任务建立轨道发射能力 第四阶段:部署一级回收的运营火箭 第五阶段:扩大到更大推力的液氧/甲烷引擎和全可重复平台

LandSpace、TianBing、Zhongke Aerospace等企业沿着这一路径各占一席。中科院力学研究所孵化的中科曙光尤为重要——这也是钱学森建立中国航天基础的同一机构。组织连续性在象征和实际层面都具有重要意义。

到2026年,至少有十个可回收火箭平台在研制或接近部署。这反映了需求创造的成功和2027年星座截止期限带来的紧迫感。不同于SpaceX耗时15年的缓慢发展,中国商业航天将等效的进展压缩到10-11年。这种加速是否能带来同等的可靠性和成本降低,将是决定性考验。

经济学上,载荷能力和利用率揭示了本质。一旦星座部署完成,补充卫星的发射将每2-3天进行一次。Falcon 9目前保持这一节奏,支持7500颗Starlink卫星。朱雀-3、长征12A及后续平台需要达到相似的可靠性和发射频率,才能争夺载荷份额。

马斯克提出的每公斤100美元的目标在理论上可能实现;一些分析师甚至建议成本可以更低。但当6万颗低轨卫星需要定期补充时,这些边际成本优势变得不那么重要,关键在于发射的可用性和可靠性。星座市场将在五年内由容量短缺转向过剩,可能引发价格战——这是大家都知道但又不愿面对的局面。

战略转变:从火箭竞争到轨道主导

最终,竞争超越了运载火箭的经济性。对轨道位置、卫星制造能力、地面站网络和服务生态的控制,决定了长远优势。Starlink成功在于它解决了完整的生态系统:制造、发射、维护、盈利。中国的商业航天也在模仿这种整合模式。

历史教训:那些在1993年前后上市的公司——航天从纯粹的国防承包转向公众市场的转折点——之所以能存活,正是因为产业政策提供了客户确定性,而市场提供了资本扩展。两者缺一不可,结合起来才具有变革性。

随着2026年星座部署期限临近和2027年轨道资源到期,局势从能力展示转向持续运营。问题不再是“我们能否成功着陆一级?”而是“我们能否每48小时可靠发射、维护规模化的卫星网络,并在过剩的市场中夺取份额?”

火箭的排气燃烧会冲散幻想,但物理约束不会改变。化学反应和经济规律依然不变。变化的是纪律——系统性地应用工程务实精神,将梦想转化为可操作的基础设施。

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