淺析美國航天商業(yè)化的發(fā)展

●　文　| 解放軍國際關(guān)系學(xué)院　　高建

淺析美國航天商業(yè)化的發(fā)展

●文| 解放軍國際關(guān)系學(xué)院高建

商業(yè)企業(yè)加盟航天產(chǎn)業(yè)使航天商業(yè)化成為世界航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。美國作為航天實力最強(qiáng)的國家，航天商業(yè)化起步最早、水平最高、程度最深、進(jìn)展最快。一批實力雄厚，競爭力強(qiáng)的商業(yè)航天企業(yè)迅速崛起，為世界航天業(yè)注入新活力的同時亦帶來了新挑戰(zhàn)，把握世界航天商業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，分析借鑒美國航天商業(yè)化的發(fā)展模式，對促進(jìn)我國航天商業(yè)化發(fā)展，提升航天綜合實力具有重要意義與價值。

航天商業(yè)化是指私營企業(yè)或商業(yè)企業(yè)加盟航天業(yè)，與航天企業(yè)聯(lián)合促進(jìn)航天產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。航天產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)及高利潤使商業(yè)企業(yè)和私營企業(yè)妄圖借助航天業(yè)提升知名度、增強(qiáng)品牌競爭力、獲取巨額利潤。近年來，通過獨(dú)立或聯(lián)合研發(fā)相關(guān)航天產(chǎn)品，部分商業(yè)企業(yè)和私人企業(yè)加盟航天產(chǎn)業(yè)。伴隨著世界航天產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，一批實力雄厚、競爭力強(qiáng)的商業(yè)企業(yè)快速崛起。同時，經(jīng)濟(jì)全球化使企業(yè)間合作成主流發(fā)展趨勢。航天產(chǎn)業(yè)亦難獨(dú)善其身，與商業(yè)企業(yè)進(jìn)行合作已成必然之勢。航天商業(yè)化有利于引入創(chuàng)新、降低研發(fā)成本、打破體制堅冰、增強(qiáng)航天實力，推動航天產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)革命性發(fā)展。美國作為航天商業(yè)化起步最早、水平最高、程度最深、進(jìn)展最快的國家，其航天商業(yè)化的發(fā)展模式對我國航天商業(yè)化的發(fā)展具有重要的意義與價值。

一、美國航天商業(yè)化的發(fā)展歷程

美國作為世界上航天商業(yè)化起步最早、發(fā)展最迅速的國家，其商業(yè)航天公司的數(shù)量、規(guī)模、實力毫無疑問是世界之最。然而，其航天商業(yè)化的發(fā)展亦非一帆風(fēng)順。

美國商業(yè)航天企業(yè)在發(fā)展初期即得到了政府的庇護(hù)，在研發(fā)和發(fā)射上都恪守市場競爭的原則，由美國政府主導(dǎo)的NASA亦一貫堅持航天器制造的商業(yè)化。其實NASA是航天商業(yè)化的“領(lǐng)頭羊”，美國的衛(wèi)星、火箭、探測器甚至航天飛機(jī)，幾乎均為私營企業(yè)制造。在美國民用航天的起步階段，私營企業(yè)就活躍其中，當(dāng)下，美國航天業(yè)雖由政府控制，但商業(yè)企業(yè)已作為一直不可忽視的重要力量，有不少學(xué)者甚至鼓吹民用航天的徹底商業(yè)化。在1958年NASA成立前，美國太空研究主要立足軍用。但美國政府的指導(dǎo)思想一開始就很明確，即與企業(yè)界合作進(jìn)行航天技術(shù)的研發(fā)。絕大多數(shù)航天裝備，都是通過政府與商業(yè)企業(yè)簽訂制造合同，由商業(yè)公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)。事實上，NASA是美國私營航天企業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)的最大客戶，眾多的商業(yè)企業(yè)因此不斷壯大。美國民用航天事業(yè)的商業(yè)化步伐在20世紀(jì)90年代大大加快?！袄鋺?zhàn)”結(jié)束后，美國國家戰(zhàn)略重點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)移，加之政府面臨財政緊縮，導(dǎo)致NASA的預(yù)算在90年代中期逐步下降。在克林頓政府的支持下，NASA把航天商業(yè)化作為工作重點(diǎn)，將其視為降低成本、提高效率、控制預(yù)算的重要手段。1996年，由波音公司和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合組建的“聯(lián)合太空聯(lián)盟”成立，標(biāo)志著美國航天商業(yè)化取得重大進(jìn)展，具有里程碑意義。由此，美國航天商業(yè)化的下一個目標(biāo)則是把航天飛機(jī)項目徹底商業(yè)化。在此后的十幾年時間里，NASA聯(lián)合商業(yè)企業(yè)在航天領(lǐng)域取得眾多成果的同時亦遭遇了不少挫折。2003年2月1日，由商業(yè)企業(yè)參與的美國“哥倫比亞”號航天飛機(jī)項目在重返地球時解體，機(jī)上7名宇航員全部遇難［1］。此后，NASA在航天商業(yè)化問題上變得更加謹(jǐn)慎起來。但隨著2011年美國航天飛機(jī)的全面退役，美國的商業(yè)企業(yè)迎來了第二次重大發(fā)展機(jī)遇［2］。過去半個多世紀(jì)中，世界主要的航天大國在航天事業(yè)的發(fā)展上均遭遇了眾多困境。航天商業(yè)化為解決這些困境提供了新途徑。

二、美國航天商業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，目前，美國商業(yè)航天企業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，并且取得了豐碩成果。目前，空間探索技術(shù)公司（SpaceX）、藍(lán)色起源公司（Blue Origin）、比格羅（Bigelow）公司、內(nèi)華達(dá)山脈（SpaceDev）公司以及維珍銀河（Virgin Galactic）公司等作為美國商業(yè)航天企業(yè)的代表，積極與美國國家航空航天局（NASA）開展合作，涵蓋航天產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域，在運(yùn)載火箭、貨運(yùn)飛船以及載人運(yùn)輸飛船等領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平，取得了實質(zhì)性進(jìn)展。其中SpaceX最具實力，其研制的獵鷹9號火箭已完成多次發(fā)射任務(wù)，“龍”飛船已成功向國際空間站運(yùn)送貨物。2012年5月22日，SpaceX向國際空間站發(fā)射了首艘商業(yè)飛船——“龍”飛船［3］。2015年2月11日，SpaceX研制的獵鷹9號火箭搭載“深空氣候觀測天文臺”衛(wèi)星成功發(fā)射升空。［4］2015年12月21日，SpaceX公司的獵鷹9號一級火箭實現(xiàn)了陸上成功回收［5］，創(chuàng)造了人類航天史上的偉大奇跡。此外，NASA已經(jīng)允許獵鷹9號運(yùn)送中等風(fēng)險的航天器載荷，并且國際空間站大部分貴重貨物都將由該型火箭實施運(yùn)送。與此同時，其他商業(yè)公司亦在積極研發(fā)新型載人、貨運(yùn)飛船。軌道科學(xué)公司研制的“天鵝座”（Cygnus）貨運(yùn)飛船，內(nèi)華達(dá)山脈公司正在研制“追夢者”（Dream Chaser）空間飛機(jī)以及波音公司正在研制的乘員航天“運(yùn)輸-100”載人飛船等正逐步填補(bǔ)美國載人航天器的空白。毫無疑問距離上述航天器正式投入使用還有很長的發(fā)展道路，但其必將極大地加速美國航天商業(yè)化的進(jìn)程，推動世界航天商業(yè)化迎來又一輪發(fā)展高潮。未來，美國商業(yè)航天公司將致力于研發(fā)可重復(fù)使用的航天器及大推力、高效的運(yùn)載火箭以降低研制和發(fā)射成本。同時，新的航天商業(yè)市場也在逐步崛起。太空廣告、太空旅游業(yè)的發(fā)展一直被美國航天商業(yè)企業(yè)看好。可口可樂、百事可樂和IBM等行業(yè)巨頭均已成功地將自己的產(chǎn)品送入了太空。

三、美國航天商業(yè)化的特點(diǎn)

商業(yè)企業(yè)和私營企業(yè)加盟航天業(yè)降低了研制和發(fā)射成本，加快了技術(shù)創(chuàng)新，提高了任務(wù)效率。官企攜手使政府能夠以合作的方式，通過投資分配來引導(dǎo)航天業(yè)發(fā)展方向，培育市場的同時全面吸引企業(yè)參與，也使工業(yè)界的靈活性和創(chuàng)新性等長處得到充分發(fā)揮。同時，由于商業(yè)企業(yè)航天基礎(chǔ)相對薄弱、資金相對不足以及技術(shù)不成熟等問題使研制過程難度較大，風(fēng)險亦相應(yīng)提高。以上特點(diǎn)在美國航天商業(yè)化過程中得到了充分體現(xiàn)。

1.航天商業(yè)化降低航天成本

商業(yè)企業(yè)在發(fā)展模式上與傳統(tǒng)航天業(yè)相比有其獨(dú)特優(yōu)勢。商業(yè)航天企業(yè)能夠快速響應(yīng)不同用戶需求，靈活進(jìn)行批量制造，由于全面簡化了研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營等各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了前所未有的低成本。之前，美國宇航局和美國空軍聯(lián)合研制的可重復(fù)使用的航天飛機(jī)，發(fā)射成本卻比一次性運(yùn)載火箭還要高［6］。而以獵鷹9號火箭為例，其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射費(fèi)用為0.54億美元，是美國同類運(yùn)載火箭發(fā)射費(fèi)用的1/3；重型獵鷹9號火箭的發(fā)射報價約1億美元，同級別的德爾塔4型火箭則高達(dá)3.5億美元［7］。新的運(yùn)載工具使航天發(fā)射的成本得到了大幅下降。同時，隨著越來越多的商業(yè)企業(yè)進(jìn)入航天產(chǎn)業(yè)，將在促進(jìn)航天商業(yè)化的同時引起良性競爭，必將進(jìn)一步全方位降低航天成本。

2.帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益

航天產(chǎn)業(yè)屬于典型的技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)，高投入、高風(fēng)險，同時也具有高效益［8］。美國已將商業(yè)航天視為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎之一［9］。因此，美國政府不惜巨資投入航天產(chǎn)業(yè)。2004年，全球航天工業(yè)總投資508億美元，美國占355億美元，遠(yuǎn)高于歐盟的6億美元［10］。巨額投資獲得巨大收益。同樣在2004年，美國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)影響超過166億美元、間接經(jīng)濟(jì)影響超過463億美元、衍生經(jīng)濟(jì)影響超過350億美元。在各行業(yè)中，商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)至少對另外19個國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)產(chǎn)生了帶動作用［11］。從1999年到2004年，商業(yè)航天對美國經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)增長近60%，對收入的貢獻(xiàn)增長了52%，創(chuàng)造就業(yè)崗位增長了11%［12］。近年來，隨著美國不斷加大對航天領(lǐng)域的資金投入以及航天商業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，其對國民經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用將更加明顯，對其他行業(yè)的帶動作用將更加突出。美國無疑將成為航天商業(yè)化的最大受益者。

3.航天商業(yè)化帶動技術(shù)創(chuàng)新

商業(yè)企業(yè)在航天領(lǐng)域的技術(shù)積累不如傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)，但其在相關(guān)領(lǐng)域有局部的技術(shù)優(yōu)勢。航天產(chǎn)業(yè)是一個高度綜合性的產(chǎn)業(yè)，NASA雄厚的技術(shù)為基礎(chǔ)融合商業(yè)企業(yè)相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢帶動了航天技術(shù)創(chuàng)新。SpaceX公司研發(fā)的獵鷹9號運(yùn)載火箭，在NASA成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合自身技術(shù)優(yōu)勢，簡化了研發(fā)流程、縮短了研發(fā)周期，實現(xiàn)了“1+1 ＞2”的效果。在火箭的回收過程中，SpaceX大膽使用了“火箭基地船”著陸平臺，其難度不亞于在“狂風(fēng)中讓掃帚立于手掌之上”［13］。在此情況下，火箭回收完整率將是最高的，重復(fù)使用率也必然是最高的。商業(yè)企業(yè)的新思維、新理念與新模式為傳統(tǒng)航天企業(yè)帶入了創(chuàng)新性；后者的研發(fā)思維發(fā)生了很大改變，開始追求創(chuàng)新性與靈活性的有機(jī)統(tǒng)一。

4.促進(jìn)傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)的變革

商業(yè)企業(yè)新的思維模式、管理理念以及相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢對傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)的研發(fā)理念和運(yùn)營模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著商業(yè)企業(yè)深入傳統(tǒng)航天領(lǐng)域，必將改變傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，促生變革。加之越來越多的商業(yè)航天企業(yè)自身實力不斷增強(qiáng)，具備獨(dú)自研發(fā)航天產(chǎn)品的能力，如SpaceX公司研制的獵鷹9號運(yùn)載火箭和“龍”貨運(yùn)飛船在世界范圍內(nèi)都具有領(lǐng)先水平，對傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了競爭，將進(jìn)一步促進(jìn)傳統(tǒng)航天產(chǎn)業(yè)的升級換代。對于美國而言，在催生航天產(chǎn)業(yè)升級的同時，將傳統(tǒng)航天領(lǐng)域交于商業(yè)航天企業(yè)，NASA將有更多的經(jīng)歷投入到全新的航天領(lǐng)域，如深空探索等，使美國在世界航天競爭領(lǐng)域永保領(lǐng)先地位。因此，航天商業(yè)化對美國意義重大，關(guān)系到未來美國航天產(chǎn)業(yè)的興衰。可以預(yù)料，美國未來將進(jìn)一步推動本國航天商業(yè)化的進(jìn)程。

5.航天商業(yè)化產(chǎn)生高安全風(fēng)險

航天領(lǐng)域一直是高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險領(lǐng)域。近年來，在商業(yè)航天企業(yè)取得巨大成就的同時，亦暴露出了風(fēng)險問題。2014年10月28日，攜帶美國天鵝座（Cygnus）宇宙飛船的安塔瑞斯（Antares）號運(yùn)載火箭在弗吉尼亞州瓦勒普斯島發(fā)射升空時爆炸，箭船盡毀并嚴(yán)重的破壞了地面設(shè)施［14］。2014年10月31日，英國維珍銀河公司的太空船2號商業(yè)載人飛船在測試飛行時發(fā)生嚴(yán)重事故，在美國加利福尼亞州墜毀，并造成了人員傷亡。［15］兩次重大事故給快速發(fā)展中的商業(yè)航天蒙上了陰影，世界商業(yè)航天發(fā)展遭受了重大打擊。事故說明商業(yè)企業(yè)存在航天基礎(chǔ)相對薄弱及技術(shù)不成熟等問題，這也導(dǎo)致了商業(yè)航天在安全可靠性方面存在嚴(yán)重不足，表明商業(yè)航天的可靠性亟待進(jìn)一步提高。

因此，將商業(yè)航天企業(yè)的低成本、創(chuàng)新性與傳統(tǒng)航天的安全性有機(jī)結(jié)合，尋求兩者間的平衡，已經(jīng)成為目前制約航天商業(yè)化發(fā)展的主要問題，未來急需得到解決，但航天商業(yè)化的趨勢仍將是不可逆轉(zhuǎn)的。

四、美國航天商業(yè)化的快速崛起之道

美國航天商業(yè)化快速崛起的背后有值得借鑒原因。

一是制定相關(guān)法律法規(guī)，政策上大力支持商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)。美國政府一直十分重視本國商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)展，近年來，隨著航天商業(yè)化趨勢不斷加深，美國政府不斷加大支持商業(yè)航天發(fā)展的力度，從政策、技術(shù)、資金、人員多方面予以支持。首先是制定相關(guān)的法律法規(guī)，大力支持商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)展。2015年5月，美國參、眾兩院分別通過《商業(yè)航天發(fā)射競爭力法》、《鼓勵私營航空航天競爭力與創(chuàng)業(yè)法》等議案，為商業(yè)航天發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。此外，美國還制定了《航天現(xiàn)代投資法》、《商業(yè)航天法》、《商業(yè)航天發(fā)射法》等一系列相應(yīng)的配套政策［16］，進(jìn)一步放寬了對商業(yè)航天企業(yè)的限制。從20世紀(jì)60年代開始，美國政府相繼制定并頒布的一系列空間法律，如1962年《通信衛(wèi)星法》，1984年《商業(yè)空間發(fā)射法》，1996年《電信法》，1998年《商業(yè)空間法》，2000年《軌道法》等［17］，鼓勵、支持商業(yè)企業(yè)加盟航天業(yè)，規(guī)范相關(guān)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，建立健全相關(guān)的保障體系，為美國航天商業(yè)化發(fā)展提供了有力的政策支持，開拓了航天商業(yè)化市場。在此情形下，一批新興的商業(yè)航天企業(yè)迅速崛起，成為商業(yè)航天企業(yè)的領(lǐng)跑者，為美國航天商業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)，確立了領(lǐng)先地位。

二是與商業(yè)企業(yè)積極展開合作，資金上全面支持商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)。近年來，美國政府制定了一系列支持商業(yè)航天發(fā)展的具體方案及相應(yīng)的合作計劃。2015年2月3日，NASA公布了2016年186億美元的預(yù)算要求，比2015年高出5億美元，其中商業(yè)航天領(lǐng)域預(yù)算大幅增加［18］。SpaceX公司作為世界航天商業(yè)公司中的典型代表，具備了相當(dāng)雄厚的實力，亦成為NASA和美國政府主要合作和支持的對象之一。SpaceX早前已經(jīng)獲得了NASA總價值16億美元的給國際空間站的12次運(yùn)送合同［19］。目前，NASA已經(jīng)批準(zhǔn)SpaceX可以執(zhí)行大多數(shù)航天任務(wù)，此舉將源源不斷的為SpaceX提供資金支持，提高SpaceX公司的實力與商業(yè)競爭力。在載人航天領(lǐng)域，2014年9月17日，NASA宣布，已選擇波音和SpaceX公司研發(fā)宇航員前往國際空間站的新型太空船，總價值62億美元。［20］除SpaceX公司外，2015年，軌道科學(xué)公司成功發(fā)射“天鵝座”飛船，連續(xù)兩次為國際空間站成功運(yùn)送貨物，并將于2016年年底前執(zhí)行至少8次總價值19億美元的運(yùn)送任務(wù)。［21］同時，美國主要的商業(yè)航天公司與NASA在航天領(lǐng)域都有不同程度合作，歐洲宇航局亦積極與美國商業(yè)航天公司開展相關(guān)領(lǐng)域合作。這些大規(guī)模的合作項目為美國商業(yè)航天企業(yè)提供了源源不斷的資金支持，刺激了商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的快速崛起。

三是對商業(yè)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓，技術(shù)上幫助商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)。2011年航天飛機(jī)全面退役后，美國一直依靠俄羅斯飛船與國際空間站進(jìn)行人員往返，成本高昂且對俄依賴度高，NASA急需一款載人飛船已解燃眉之急。商業(yè)航天企業(yè)為美國填補(bǔ)這一空白提供了可能。因此，NASA利用自身技術(shù)、人才優(yōu)勢，通過直接派遣相關(guān)人員、技術(shù)轉(zhuǎn)讓以及幫助研發(fā)等方式支持商業(yè)航天發(fā)展。SpaceX公司數(shù)次以低廉價格得到相關(guān)技術(shù)并獲得無償?shù)募夹g(shù)指導(dǎo)。SpaceX自2002年成立以來，短短十幾年間取得如此成就，與NASA在技術(shù)上的大力支持密不可分。同時，NASA局長查理·博爾登表示將低軌道運(yùn)輸交給民營市場，NASA將專注于更遠(yuǎn)大的目標(biāo)——將人類送上火星［22］。未來NASA將集中精力發(fā)展深空探測，特別是載人登陸火星的任務(wù)，為盡快實現(xiàn)這一目標(biāo)，NASA需要商業(yè)航天企業(yè)的幫助與合作，因此對其進(jìn)行大力扶持，符合NASA長期發(fā)展目標(biāo)，未來幾年內(nèi)NASA勢必進(jìn)一步加大對商業(yè)航天企業(yè)的扶持力度，加快航天商業(yè)化的進(jìn)程，盡快滿足NASA以及美國載人航天事業(yè)的需要。

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［15］人民網(wǎng)：“英國維珍銀河公司商業(yè)飛船‘太空船2號’墜毀”［EB/OL］，http：//bj.people.com.cn/n/2014/1102/c82839-22784477.html

［16］吳勤，張夢湉.美國商業(yè)航天快速崛起之道—以SpaceX公司、軌道科學(xué)公司等為例解析其發(fā)展新思維、新理念、新模式［J］.中國航天報，2015，2（3）.

［17］薄守省.中國航天活動之法律構(gòu)架［J］.北京理工大學(xué)學(xué)報，2012，104（3）.

［18］人民網(wǎng)：“NASA公布2016年186億美元預(yù)算：商業(yè)航天大幅增加” ［EB/OL］，http：//world.people.com.cn/ n/2015/0204/c157278-26506253.html

［19］人民網(wǎng)：“飛船失事難阻民間航天路” ［EB/OL］，http：// scitech.people.com.cn/n/2014/1114/c1007-26021446.html

［20］人民網(wǎng)：“美國航天局聯(lián)手波音及SpaceX兩公司共建太空船” ［EB/OL］，http：//news.xinhuanet.com/yzyd/ mil/20140917/c_1112519814.htm

［21］人民網(wǎng)：“飛船失事難阻民間航天路” ［EB/OL］，http：// scitech.people.com.cn/n/2014/1114/c1007-26021446.html

［22］環(huán)球網(wǎng)：“SpaceX波音獲NASA七十億大單 將送人上太空 ” ［EB/OL］， http：//tech.huanqiu.com/ discovery/2014-09/5140610.html