在上一篇鈦媒體CEO專欄《進入倒計時,銀河航天首發星即將出場亮相 | CEO專欄》中,我曾預告了首發星即將出廠,11月25日,這一預告已變成現實,儘管這個階段性勝利放在歷史長河中顯得非常渺小,但卻有著令人歡欣鼓舞的理由,因為它是全球首顆Q/V頻段的低軌寬帶衛星。
值此契機,我想通過復盤美國商業航天發展史,介紹不同時代美國航天公司的研製模式特點,以及商業通信衛星的發展階段,來分析銀河航天未來的機會在哪兒?有哪些歷史經驗銀河航天可以借鑑與學習,有哪些疑難點需要我們共同去面對和攻克?
回顧美國商業航天發展三階段,還原其真實的一面
在復盤前,我們首先要釐清一個關鍵問題,即商業航天是什麼?
答案是商業航天是按市場規則配置技術、資金、人才等資源要素,以盈利為目的、獨立的非政府航天活動。緊扣這一定義,將有助於大家對商業航天發展史更充分的理解。
1965年,國際通訊衛星組織(Intelsat)在美國成功地發射了世界上第一顆商業通信衛星,正式為北美和歐洲之間提供通信業務,標誌著美國商業航天的大幕正式拉開。
總的來說,我認為美國商業航天公司半個多世紀的發展,如若按照整體特徵來劃分的話,可以分為1.0、2.0、3.0三個時代。
商業航天1.0時代的模式特徵是「國家任務+公司體制」,從開發、研製到試驗,全流程以國家任務為中心,在公司內部展開複雜的系統工程。那時候,波音、洛馬、休斯、雷神、諾格以及通用動力等軍火巨頭是時代的主角,是構建航天系統工程的先驅,研發了從火箭、太空梭到衛星的各類航天產品。
這些巨頭所打造的航天研製體系特點是「三高」——高可靠、高性能以及高成本。「三高「背後是:投資來自政府,管理項目靠NASA(美國國家航空航天局),商業公司負責研發製造。
太空梭是1.0時代繞不開的主題,洛馬、波音、軌道科學作為主要製造商共生產了5架太空梭,這些太空梭自身重量達78噸,最大載荷能力高達20-25噸,能夠飛出大氣層且無限飛行,是過去100年全球最偉大的科學夢想。然而,成本過高是其無法迴避的問題,135次任務,花費超過2000億美元,平均下來每次飛行花費近15億美元,這大部分都來自於美國政府資金支持。
現如今,美國早已決定終止太空梭項目,可見即使在龐大國家體系的支撐下,太空梭依然遇到了瓶頸,正如一開始我所提及的——商業航天終歸要回歸市場。
在商業航天1.0時代,商業通信衛星的發展也有著時代的烙印。從1965年國際通信衛星組織發射第一顆國際通信衛星開始, GEO衛星就發揮了衛星覆蓋範圍廣的有利特點,成為商業通信衛星的絕對主力,典型GEO通信衛星(GEO為地球靜止軌道)重量在5噸~6噸,單顆衛星花費金額高達5億~6億美元,有著商業航天1.0時代「高造價、高可靠、高成本「的主要特徵,也需要 「國家任務+公司體制」模式作為保障和支撐。
事實上,在1.0時代是技術驅動商業航天的發展,因為在技術起步期,技術能力在某種程度上直接決定國家任務的需求,從而驅動商業的發展,值得一提的是,在商業航天1.0時代中,有一個小轉折點,也是突變。
即臭鼬工廠模式提供了一定的創新和敏捷開發能力,面向國家服務的航天系統工程能力也開始向商業機構輸出,為美國商業航天2.0時代奠定了基礎。
註:臭鼬工廠(英語:Skunk Works)是洛馬公司核心研發部門,創立之初處在加利福尼亞州一個散發著惡臭的塑料工廠附近,員工們稱之為「臭鼬工廠」。它以創新、靈活的模式,研製了洛馬公司的許多著名航天產品,「臭鼬工廠」佔據美國防部每年採購預算的重要位置,也使洛馬成為世界級軍火「巨頭」。
無論波音還是洛馬,彼時都是以承接國家任務為主,如何進行良好地商業運營?是一個現實問題。
在歷經美國波音、洛馬公司以及臭鼬工廠的模式迭代後,技術驅動產業發展正在轉向商業驅動產業發展,上世紀八十年代末,通信巨頭摩託羅拉開始基於自身對通信網絡覆蓋的需求,率先布局低軌窄帶衛星星座,隨即銥星公司(銥星系統是1987年摩託羅拉公司提出、1998年建成的低軌衛星移動通信星座,由66顆星組成,提供行動電話、尋呼和數據傳輸等業務)成立,美國迎來了商業航天2.0時代。
2.0時代在美國商業航天發展史上,充當著承上啟下的角色。
這一時期,銥星、ORBCOMM、Instelsat、Inmarsat、Globalstar等本身不具備研發航天產品能力的公司,以商業運營的角色出現。
以銥星為例,摩託羅拉為了滿足全球通訊覆蓋的問題,打算建低軌通信衛星的星座,找到了當時全球軍火巨頭洛馬公司,給出了巨額預算,1998年銥星星座建成時,時任美國副總統阿爾·戈爾還使用銥星行動電話撥出了第一個電話。
可見,商業航天2.0時代的模式特徵是「商業運營+第一代航天系統工程」,也就是說這些公司利用外部的航天技術能力以及自身的商業運營能力來為客戶提供服務,但本身並不掌握航天領域的關鍵技術,只是將航天當作一個黑盒子,意欲在黑盒子裡訓練出新的猛獸,但這很難成功,儘管洛馬為銥星提供了先進技術,但是因為銥星本身不具備把技術轉換成可以滿足客戶需求的能力,在燒掉巨額資金、歷經11年的漫長建設後,也僅僅存活15個月,以負債破產告終。
可以看出在商業航天2.0時代,商業通信衛星主要以大規模低軌窄帶通信星座的發展為主。
以銥星星座為代表的通信衛星星座系統,由於以移動通信為主要業務的定位錯誤、不掌握核心關鍵技術等問題最終走向破產,也宣示著該階段走向尾聲。但是2.0時代的通信衛星已經由1.0時代的幾噸下降到重1噸以下,單顆衛星的成本也由數億美元降低至7000-8000萬美元,也是這個時代的進步。
在此之後,以SpaceX、Oneweb、Blue Origin 為代表的企業正式開啟了商業航天3.0時代。
商業航天3.0時代的模式特徵是「新商業需求+第二代航天研製體系」,也就是說,這些公司有著新的商業需求, 同時掌握第二代航天研製體系相關技術,形成「技術突破+量產+低成本」特點。在3.0時代,美國政府項目的刺激對行業的發展同樣重要,其中最著名的是NASA空間站貨運項目,隨著太空梭的退役,NASA對空間站貨運的需求刺激產生了獵鷹9號和安塔瑞斯火箭,還有天鵝座、龍、追夢者和新航線飛船。
商業航天3.0時代,是商業需求驅動產業發展的時代。
在這個時代裡,我們再一次嗅到了通信變革的味道。自2010年後,商業通信衛星發展進入新的階段,為滿足全球寬帶網際網路的需求,尤其是5G建設,對中低軌高通量衛星星座提出了迫切需求,億萬富翁開始投資近地巨型衛星星座, O3b星座是一個成功的典型中軌道高通量衛星星座,其低成本構建並成功商業化運行驗證了中低軌高通量衛星星座的潛在發展前景。隨後OneWeb星座、Starlink星座、虹雲星座、鴻雁星座等相繼提出,推動了由數百甚至上萬顆衛星構成的巨型低軌寬帶通信衛星星座的發展,成為衛星通信商業化的核心方向。
銀河航天的機會在哪兒?又需要去面對和解決什麼?
銀河航天要毫不猶豫的借鑑和學習3.0時代的商業航天模式,這也解釋了為什麼銀河航天有三類人——航天人員、網際網路人員及通信領域人員,這三類人共生成一個新的有機生命體,在保證既能完成對新商業多業態探索的同時,也深耕著技術的護城河。
儘管5G時代已經來臨,但全球仍有近40億人尚未接入網際網路,這是巨大的市場需求,銀河航天的願景就是通過「太空網際網路」來解決40億人不能上網的問題,但我也曾說過「這不是情懷,而是商業」,要實現商業上的成功,必須要有核心的技術作為支撐。
因而,銀河航天的系統工程所要面對的是,解決從技術研製、工業生產再到商業落地的所有問題,這就需要構建「研製系統+工業系統+商業系統」三位一體的大系統,只有這個系統搭建堅實可靠,才能實現用技術支撐商業的成功。
可以毫不誇張的說,我們要真正對標的是SpaceX這類新的公司組織模式,SpaceX公司的研發模式以自研為主,這是與2.0時代的商業航天公司最大的區別,換句話說,3.0時代的公司將會掌握更多的自研核心技術。
1.0時代和2.0時代的航天公司,在產品的研發方面負責的環節都是1-2個,而3.0時代SpaceX則趨向於全產業鏈模式發展,這也是銀河航天需要學習和對標的地方。
「低成本+高性能+量產」,這是第三代系統工程最終要實現的目標,這也與銀河航天的願景相一致。
實際上,我認為商業航天的發展可以用橫縱軸進行表達——橫軸是科技,縱軸是商業。
從回顧美國商業航天發展的3個時代,可以發現從1.0時代到3.0時代的發展,是由「橫軸強、縱軸弱「到兩者皆強的過程。比如,在3.0時代,One Web以及SpaceX的星座計劃都是直接面向用戶提供商業服務的,它們讓商業機會這根縱軸變得更堅實,也為太空網際網路正式打開一扇門。
回到銀河航天自身的發展,經過500多個晝夜,我們已成功研發出全球首顆Q/V頻段低軌寬帶衛星,銀河航天正在使技術這根軸變得逐漸堅實,接下來,在不斷夯實技術軸的同時,我們還需要在商業方面實現更多突破,只有把兩根軸都抓牢,才能站在時代風口上飛的更高、更遠。
(本文作者 | 銀河航天創始人&CEO徐鳴;編輯 | 桑明強,來自鈦媒體CEO專欄)