編者按:本文來自微信公眾號 星海情報局(ID:junwu2333),作者:星海老局,創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。
十幾年來,中國航天一直都是世界航天界的“成本卷王”。
直到我們遇上了馬斯克和他的SpaceX。
2009年到2018年的九年時間可以說是中國航天的”黃金發(fā)育期”——九年時間里,中國航天發(fā)射次數(shù)全球占比從7.69%攀升到了34.21%,終于在2018年登頂全球第一。
但到了2023年,情況就完全變了。
2023年,中國航天發(fā)射67次,這已經(jīng)是中國航天迄今為止最好的成績了。但全球來看,中國航天發(fā)射次數(shù)占比只有三成,因為這一年的發(fā)射冠軍是美國,發(fā)射了116次,更精確地說,應(yīng)該是SpaceX——發(fā)射了98次,占比44.34%。
而如果看更關(guān)鍵的指標(biāo)——“發(fā)射質(zhì)量”——那么SpaceX的地位就更超然了:2023年,SpaceX一共發(fā)射了1195噸的載荷,占了全球的80%。
根本原因是:SpaceX報價實在太低了,市場競爭力實在太強了。
中國航天的發(fā)射成本真的很高嗎?
那要看跟誰比。
同樣是發(fā)射一公斤載荷上天,在傳統(tǒng)航天的圈子里,中國“長三乙”的報價為6400美元,美國的“德爾塔”則逼近12800美元——這數(shù)據(jù)還是美國人自己統(tǒng)計測算的。
實際上,多少年來,單位發(fā)射成本最低的始終都是中俄兩國的火箭,我們這邊是“長三乙”和俄羅斯那邊是“質(zhì)子”和“安加拉河”,單位價格基本都在6000-7000美元/kg,而美國和歐洲的傳統(tǒng)航天部門報價則往往會超過10000美元。
由此可見,“高成本”是全世界所有傳統(tǒng)航天的共有問題,不是我們一家的問題。而解決高成本的方式,就是完全另起爐灶的“商業(yè)航天”。
而在商業(yè)航天的圈子里,SpaceX的“重型獵鷹”把這個價格打到了2000美元左右。最近這幾天,隨著SpaceX“星艦”第四次試射取得了前所未有的大成功,馬斯克商業(yè)航天的路子,看來是越走越寬了——因為如果“星艦”可以成熟運行,那么衛(wèi)星發(fā)射成本將會面臨一場史詩級暴跌,最低預(yù)計可以下探到200美元/公斤的史上最低。
獵鷹重型火箭
顯然,SpaceX取代了沿用傳統(tǒng)航天模式的中國航天,
成為了新一代更厲害的“成本卷王”。
商業(yè)航天作為一個產(chǎn)業(yè),它的形成、發(fā)展策略也都是按照產(chǎn)業(yè)邏輯來進行的。中國想發(fā)展商業(yè)航天,要去研究的是商業(yè)模式和內(nèi)在規(guī)律,而不是很多人津津樂道的“人的問題”。
當(dāng)然了,把鍋甩在人身上,用道德去解答一切問題,相比起查資料、問專家可輕松太多了。
傳統(tǒng)航天和商業(yè)航天的本質(zhì)差異
八十年前,美國科學(xué)家克勞德·香農(nóng)提出了“信息論”,此后的互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等諸多行業(yè)都可以視為是其理論的延伸。(值得一提的是,香農(nóng)本人是一個非常有趣且傳奇的科學(xué)大拿,大家有時間可以去看看他的相關(guān)資料,非常精彩。)
在“信息論”的理論體系中,香農(nóng)提到了一個很有趣的東西——“冗余度”。
簡單粗暴的理解就是:人們所傳遞的信息中有相當(dāng)一部分內(nèi)容是多余的,有些情況下,你把這些多余的內(nèi)容省略掉,最后接收到的信息雖然少了些東西,但也還能用——舉個例子:“華中科技大學(xué)的“計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)”實力不俗”這句話在口語里完全可以壓縮成“華科計算機很牛逼?!?/p>
后來,這個理論被用到了文件壓縮和遠程通信上。我們手機拍攝的高清視頻傳到微信上就糊了,這就是這種理論的表現(xiàn)——高清的視頻被壓縮了,犧牲了一些畫質(zhì),但卻更方便傳播了。
講這些內(nèi)容,就是為了我們更好地去理解傳統(tǒng)航天和商業(yè)航天之間的差別。
因為對“冗余度”的理解,恰恰就是傳統(tǒng)航天和商業(yè)航天之間的一個本質(zhì)差異。
你說“華科計算機很牛逼”,我還以為“華科”是一個電腦品牌呢。但你說“華中科技大學(xué)的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實力不俗”,這就非常精準(zhǔn),肯定不會產(chǎn)生歧義了。
因為,“精準(zhǔn)”和“冗余”“高成本”是一體的,
因為,“簡潔”和“有損”“便宜”是綁定的。
不可能三角
傳統(tǒng)航天,恰恰就是一個極其講究“精準(zhǔn)”的領(lǐng)域——當(dāng)年周恩來總理提出的“嚴肅認真,周到細致,穩(wěn)妥可靠,萬無一失”的十六字方針至今都還掛在火箭院辦公大樓門口。
“精準(zhǔn)”,是必須靠“冗余”來保證的,而“冗余”,意味著容錯空間。
所以,在傳統(tǒng)航天體系中,有相當(dāng)大比例的機構(gòu)、人員、設(shè)備并不和火箭、衛(wèi)星的制造直接相關(guān),但為了保證精準(zhǔn)與可靠,這些機構(gòu)、人員、設(shè)備又是不能省的——比如“遠望”系列的航天測量船和各種地面站。
甚至在火箭的設(shè)計中,足夠的冗余容錯設(shè)計也是極為重要的一環(huán),你必須在火箭緊張有限的空間、重量要求下額外安排相當(dāng)部分的備份措施。另外,在零部件采購上,重視精準(zhǔn)可靠的傳統(tǒng)航天往往也會要求零部件有近乎極端的可靠性——這其實也意味著零部件在溫度、壓力、抗干擾性能上有足夠多的冗余。
哪怕是馬斯克的“獵鷹9號”也有相當(dāng)程度的冗余設(shè)計——只不過沒有傳統(tǒng)航天要求那么高罷了。
按照馬斯克的那套理論,我們當(dāng)然可以為了節(jié)約成本砍掉這些和火箭制造無關(guān)的開銷。但我們要真的這么干了,那空間站、登月之類的項目也就別想了,因為對于空間站、登月這種更講究精準(zhǔn)可靠而不是成本的項目來說,這些看似“冗余”的安排是絕對不可舍棄的。
關(guān)于航天領(lǐng)域的精準(zhǔn)和冗余,其中最極端的例子就是很多網(wǎng)友拿出來玩兒梗的“火箭點火要求用右手大拇指且還要反復(fù)練習(xí)。”有很多人說這屬于中國特有的“核心技術(shù)”,但其實吧,只要是傳統(tǒng)航天,這種安排都是少不了的——NASA那邊把宇航員從基地運往發(fā)射架的中巴車也是專門設(shè)計改造的“Astrovan”,難道坐公交車就不行了?
NASA Astrovan
還是那句話:傳統(tǒng)航天,意在精準(zhǔn)可靠,而冗余是保證精準(zhǔn)可靠的必要條件。精準(zhǔn)度要求越高,冗余配置的就越多,容錯空間就越大——傳統(tǒng)航天對精準(zhǔn)可靠的追求,必然帶來很多在外人看來匪夷所思的冗余。
最終的結(jié)果就是:航天體系中安排了大量的配套機構(gòu)、人員、設(shè)備,人員要訓(xùn)練,設(shè)備要設(shè)計、維護......這些林林總總的成本最后都會被分攤進火箭的發(fā)射成本之中。
現(xiàn)在,你知道在傳統(tǒng)航天時代的中國航天有多牛了吧?
因為美國人也好,俄國人也罷,天底下的傳統(tǒng)航天都追求精準(zhǔn)可靠、都要準(zhǔn)備大量冗余,但我們能在提供冗余、保證精準(zhǔn)可靠的同時還有能力把成本壓下來。更何況美國對咱們航天口的制裁封鎖可一點都沒松懈,每年不知道因此損失了多少商業(yè)訂單——要知道,商業(yè)訂單越多,意味著你火箭就造的越多,成本也就越能被攤薄。
即便這樣,咱們依舊能做到傳統(tǒng)航天時代的最強性價比,你說這了得嗎?
但現(xiàn)在,時代變了。
隨著科技和社會的發(fā)展,航天這件事兒開始變成產(chǎn)業(yè)了——通信、遙感、導(dǎo)航......太多太多行業(yè)現(xiàn)在都需要在太空里布局,需要發(fā)射衛(wèi)星的單位漸漸從原來的軍隊和科研院所,變成了各行各業(yè)的商業(yè)公司。
這時候,成本問題就成了一個不得不去好好思考的敏感問題。
回到我們開頭的那個例子:為了視頻內(nèi)容在用戶之間的傳播更便捷,微信一定會壓縮原本高清的視頻畫質(zhì),這就是舍棄冗余而追求效率的典型案例。
但是這影響我們看視頻了嗎?好像也并沒有。
因為當(dāng)事務(wù)發(fā)展到了特定的階段,有的東西是可以被省略的。
新時代的新要求
30歲以上的朋友應(yīng)該對2000年前后咱們小學(xué)時代的電腦課還有印象——那時候去學(xué)校機房上電腦課之前可是要穿鞋套的,不僅要穿鞋套,機房地板也是特制的架空層。
其實現(xiàn)在想想就很搞笑:難道不穿鞋套就用不了電腦了?就小學(xué)生鞋子上帶的那點灰塵,真的能給那些386/486電腦多大的毀滅效果嗎?2013年我大學(xué)畢業(yè)的時候,我那機箱里還掏出來一堆蟲子呢,也沒見它們影響我打游戲啊。
說白了,“穿鞋套”這件事兒,其實就是千禧年時代對電腦的一種“冗余措施”——因為當(dāng)時計算機成本太高了,學(xué)校買來都是要當(dāng)寶貝一樣供著,生怕學(xué)生搞壞了。
最后讓這種“冗余措施”消失的,是電腦的大范圍普及——自從計算機普及后,下一次電腦再和腳產(chǎn)生聯(lián)系,就是我們坐在網(wǎng)吧和宿舍里邊玩邊摳腳了。別說灰塵了,煙灰掉進鍵盤里也沒見誰把這個當(dāng)回事兒的。
所以,整個邏輯其實是這樣的:因為資源緊張、成本高昂,所以每一次使用都要格外重視,每一次都要配備足夠的冗余措施來做保險。但隨著技術(shù)發(fā)展,隨著成本和門檻越來越低,產(chǎn)品可靠性越來越高,我們也就不用那么緊張了,相應(yīng)的冗余也就可以減少了。
時間到了2010年前后,航天領(lǐng)域其實也漸漸走到了這樣的一個節(jié)點——近地軌道的火箭制造、衛(wèi)星制造、發(fā)射等等環(huán)節(jié)其實都已經(jīng)很成熟了,生產(chǎn)力也上來了,已經(jīng)有了大規(guī)模低成本生產(chǎn)的條件了。
與此同時,需求側(cè)也變了:最典型的衛(wèi)星產(chǎn)品,從原來的大型、軍用、高軌道變成了小型、商用、低軌道——這就讓衛(wèi)星的研制時間從六七年變成了幾個月,從幾千萬美元的成本變成了只要幾百萬元人民幣,衛(wèi)星已經(jīng)從原來的實驗室里的科研設(shè)計,變成了流水線上走下來的工業(yè)品。
馬斯克的SpaceX,踩中的就是這樣的一個趨勢。
馬斯克砍成本的案例,我們之前講過,很多媒體也都說過,這里就不多贅述了,說來說去都是一些“用不銹鋼造火箭”、“用工業(yè)級零部件取代航天級零部件”的高水平小故事......這些都是小操作,對于降低成本很有用,但更重要的,其實是以下兩點:
第一,死磕獵鷹平臺和梅林發(fā)動機,進行通用化的設(shè)計,實現(xiàn)火箭零部件批量化的生產(chǎn)。最終的結(jié)果就是“獵鷹9號”變成了“獵鷹重型”,而兩種火箭之間的零部件通用程度相當(dāng)高——重型獵鷹某種意義上完全可以說就是“獵鷹9號乘以三”。
第二,看準(zhǔn)了衛(wèi)星通信的市場,靠著NASA和美軍的支持,搞了星鏈計劃。
發(fā)展到現(xiàn)在,獵鷹系列352次發(fā)射取得了350次成功,成功率99%,可靠性已經(jīng)達到了世界頂級。星鏈公司去年也實現(xiàn)了盈利,現(xiàn)在也能獨立賺錢養(yǎng)家了。星艦第四次試射也取得了前所未有的成功,眼看著兩三年內(nèi)就要服役。
馬斯克的管理能力、個人魅力,NASA的技術(shù)積累和訂單,華盛頓老同志和軍頭們的鼎力支持......這些因素都促成了SpaceX的成功,但根子上,起到本質(zhì)作用的,還是生產(chǎn)力水平到火候了,航天相關(guān)生產(chǎn)制造,已經(jīng)可以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)了。
中國商業(yè)航天,前途如何?
馬斯克和SpaceX再牛逼,和我們其實也沒啥太大的關(guān)系。
如果有,那也是競爭關(guān)系。
我們最關(guān)心的,其實是中國商業(yè)航天的前途問題。
不過,話說回來:中國商業(yè)航天的前途,真的僅僅是航天工業(yè)的事兒嗎?
怎么可能?
2023年,星鏈業(yè)務(wù)的收入是42億美元,而火箭發(fā)射業(yè)務(wù)的收入是35億美元,SpaceX與其說是一個火箭公司,不如說是一個電信服務(wù)商,只不過他們不建基站和鐵塔而已?,F(xiàn)在SpaceX在全球已經(jīng)有了230萬付費用戶,大多數(shù)都在美國——美國拉垮的基建反而成了星鏈發(fā)育的熱土,畢竟中西部平原里的農(nóng)場主們也是有上網(wǎng)需要的,美國電信肯定不會給他們專門修鐵塔,但馬斯克的衛(wèi)星在這個時候可就太有用了。
特別值得注意的是:2023年星鏈的用戶幾乎翻倍,增長了90%,國際用戶則直接漲了200%。
說白了,星鏈賺的就是那些基建薄弱地區(qū)連不上正常網(wǎng)絡(luò)的人的網(wǎng)費——在法國,星鏈的收費現(xiàn)在最低只要45美元/月了,而美國市場上,平均的花銷是120美元/月。而且買這種服務(wù)的并不是什么需要天天進山下海的特殊用戶,人家真的就是日常上網(wǎng)用。
現(xiàn)在,“終端用戶——星鏈業(yè)務(wù)——SpaceX”的鏈路已經(jīng)跑通了,尤其是星鏈業(yè)務(wù)已經(jīng)比射火箭更賺錢了。說到底就是:造火箭并非難事,真正的問題在于找到足夠 的客戶——只有客戶足夠多,火箭發(fā)射成本才會被攤平,投資人們也才會有信心。
星鏈這兩年的成績表明:靠著星鏈業(yè)務(wù)也可以支撐火箭發(fā)射的成本了,
因為火箭成本足夠低,所以能搞星鏈業(yè)務(wù);
因為星鏈用戶越來越多,所以衛(wèi)星需求越來越大;
因為衛(wèi)星需求越來越大,所以火箭越射越多;
因為火箭越射越多,所以成本越來越低。
......
綜合起來就是:因為成本低,所以成本低。
只是對于我們來說,問題就比較尷尬了,尤其是類似星鏈的業(yè)務(wù),基本上只能在海外市場發(fā)育了——因為本土的基建太牛逼了,走到哪里都有信號,聯(lián)網(wǎng)這件事對我們來說本身就很低成本,用衛(wèi)星反而成本高了。
對中國商業(yè)航天來說,星鏈的這個路數(shù)肯定是走不通了,即便能走也是在海外,且不說成本上能不能擊敗星鏈,到時候來自大洋彼岸的各種制裁肯定也是少不了的??傊?,我們肯定也要發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),但我們肯定不急于和星鏈爭奪市 場。
因此,在這 個語境下,對于中國商業(yè)航天來說,命運與前途就取決于三個東西:
第一,國家的支持。
第二,中國整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級。
第三,海外市場拓展。
短期內(nèi),官方的政策支持和訂單就是及時雨。近地軌道衛(wèi)星發(fā)射的任務(wù),完全可以交給發(fā)育中的商業(yè)航天公司來外包,一方面降低發(fā)射成本,一方面培養(yǎng)本土商業(yè)航天公司。與此同時,傳統(tǒng)航天部門則可以騰出產(chǎn)能來完成登月、探索火星之類成本上不怎么敏感的任務(wù)。
而至于長期發(fā)育,則取決于我們整體的產(chǎn)業(yè)升級和海外市場——我們需要越來越多對太空有訴求的公司和產(chǎn)業(yè),我們需要幫助亞非拉不發(fā)達的第三世界兄弟姐妹們發(fā) 射屬于他們的衛(wèi)星,你看我們幫巴基斯坦發(fā)射衛(wèi)星后當(dāng)?shù)厝伺d奮成啥樣了么?這事情是有前途的。
結(jié)語
有人說馬斯克和SpaceX相當(dāng)于是給航天領(lǐng)域做了“祛魅”,撕下了航天領(lǐng)域長期以來的神秘外衣——這個觀點很有意思,但并不是特別嚴謹——咱們小時候用電腦還要穿鞋套呢?最后難道有人給電腦“祛魅”了么?
根本來說,這是一個生產(chǎn)力發(fā)育到特定階段的必然結(jié)果而已。
不過,很多人拿著馬斯克的成功說國內(nèi)如何如何,這就很搞笑——馬斯克奮斗二十年,終于讓大家都看到了航天產(chǎn)品的工業(yè)化,終于讓航天從科研項目變成了大產(chǎn)業(yè),終于下掉了航天領(lǐng)域自從冷戰(zhàn)時期就套上的光環(huán)。
結(jié)果這幫人又給人家馬斯克戴回去了。
當(dāng)然,馬斯克和SpaceX的成功實際上也給了我們很多啟示:
第一,中國的航天從技術(shù)上可以把馬斯克按在地上摩擦,空間站和登月都是馬斯克現(xiàn)在根本玩兒不了的東西,所以技術(shù)問題并不是中國商業(yè)航天發(fā)育緩慢的根本問題,真正值得思考的問題是:是什么在支撐馬斯克和spacex讓他們可以一路炸炸炸而不泄氣。
這個問題歸根結(jié)底就是:因為spacex的營收讓人有希望,讓投資人看到了成功的希望,然后支持 他繼續(xù)炸炸炸。讓支持你的人、讓旁觀你的人越來越多地在你身上看到希望,這才是取得更多人支持乃至成功的路徑。
2022年SpaceX 估值1400 億美元,超洛克希德馬丁,僅次于波音、雷神
第三,商業(yè)航天快速發(fā)育的前提是旺盛的需求,這一點在國內(nèi)是比較尷尬的。因為馬斯克的成功來自于波 音洛馬他們組織的ULA聯(lián)盟割韭菜割的太狠,NASA繃不住了才需要扶持一個民間機構(gòu)射火箭。再加上美國基建本來就不太行,帶來了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需求。
但我們不一樣,中國航天祖祖輩輩玩兒的就是一個童叟無欺、質(zhì)優(yōu)價廉,本來就不割韭菜,本來就是成本卷王。 我們的基礎(chǔ)建設(shè)主打的則是一個無孔不入——只要有人定居的地方就一定給你水電網(wǎng)都接上。
這個,看上去就像是世界給我們開了一個不大不小的玩笑。
因此,SpaceX當(dāng)然是我們應(yīng)當(dāng)追趕的目標(biāo),但其路徑并不適合我們——我們的基建和火箭報價本來就挺好,沒必要重復(fù)走他的路,畢竟那不是我們的路。
馬斯克的星艦已經(jīng)逼近成功,這很好,因為他又一次地在航天產(chǎn)業(yè)的探索上做出了偉大的嘗試。而對我們來說,先在全球范圍內(nèi)挖掘出足夠的客戶,顯然更重要。
客戶到位之日,就是中國“星艦”起飛之時。
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