從NASA到SpaceX：美國商業航天的隱秘往事

本文作者：任友善，編輯：熊文明、劉愛國，數據支持：鈦禾產業研究院，頭圖來自：NASA

2020年11月16日，SpaceX用獵鷹9火箭，成功將搭乘有4名航天員的載人龍飛船（Crew-1任務）發射升空，駛向國際空間站。Crew-1任務的圓滿完成，意味著美國總算結束了一段恥辱歲月——美國將航天員送往國際空間站，終於不用再求助俄羅斯人。

就在SpaceX執行Crew-1任務的8天前，NASA局長吉姆·布裡登斯廷宣布：一旦拜登入主白宮，他就辭職。

吉姆·布裡登斯廷並非川普的鐵粉，這也不是NASA局長第一次辭職。他辭職原因很簡單，認為自己無法在拜登政府裡為NASA爭取到最大利益。

這背後的一個事實是：表面風光無限的NASA，背地裡卻處境尷尬。雖然沒有一屆美國總統表示要終止航天投入，但都在不斷裁減NASA的預算。除了錢袋子越來越緊之外，NASA還屢屢被民眾質疑其存在的合法性。

政府投資驟減，航天機構只能自尋「錢途」——SpaceX的出現，成為NASA打開局面的一把鑰匙。這家被坊間輿論議論為NASA私生子、白手套、殺價鯰魚的私營科技公司，以一個顛覆者的姿態出現，但本質上卻更像是一個衣缽繼承者。

無論如何，SpaceX或許是NASA目前找到的最佳方案。更大範圍的商業化是美國航天發展的大勢所趨，SpaceX只是順勢抓住了這個機遇。

NASA誕生至今，經歷了從舞臺中央到漸隱幕後、從行政機構到「半身入海」、從陷入「聲望陷阱」到製造「地球危機」，再藉由SpaceX打開商業航天的突破口……美國人的航天發展史上，有著眾多鮮為人知的隱秘往事。

一、 「面子高於一切」

在NASA前首席歷史學家羅格·勞尼烏斯（Roger Launius）博士的眼裡，權力和聲望，從NASA誕生之初就為這個太空行政機構蒙上了厚重的陰影，經久不散：

「權力和聲望把NASA卷進了一系列問題裡，使它要麼被過度高估，要麼被過度低估。」

NASA緣何陷入權力和聲望的陷阱，要從冷戰開始講起。

1957年10月4日，蘇聯發射了世界第一顆人造衛星斯普特尼克1號（Sputnik 1），拉開美蘇太空競賽的序幕。在美國看來，蘇聯人既然擁有了把衛星送入太空的能力，也意味著隨時可能把衛星換成核彈頭砸向北美大陸，美國國家安全危在旦夕。

僅僅幾周後，蘇聯人又發射了第二顆衛星：斯普特尼克2號。這顆星比上一顆重量增加了6倍，更氣人的是，這次蘇聯還把一隻小狗帶進了太空。

蘇聯送狗進太空的宣傳畫

這場史稱「斯普特尼克危機」的事件，讓美國從媒體到民眾、從產業界到政府、從科學家到工程師，舉國上下都陷入一片恐慌之中。

在總統艾森豪的號令下，前納粹科學家馮·布勞恩率領的陸軍彈道飛彈局終於在1958年初發射了兩顆美國衛星上天。但美國人並未因此鬆一口氣，馮·布勞恩本人也坦言：

「我們小小的探險者1號和先鋒1號只能在精神上與蘇聯人的衛星抗衡，而在火箭硬體上，我們差得就更遠了。」

冷戰期間，精神上的抗衡與實力上的較量同樣重要。美國的決策者們擔心，斯普特尼克危機對美國人心理上的打擊，可能讓美國社會在蘇聯人發起進攻前，就因為恐慌而產生社會騷亂。

太空危機引發美國社會騷亂的歷史：1938年，哥倫比亞頻道「火星人入侵地球」烏龍事件。

廣播後，工廠緊急生產防毒面具，孕婦流產報導急劇增多，甚至有人自殺。

儘管現在聽上去有些可笑，但保住面子以穩定美國民眾的情緒，在當時政府看來是比科技研發、技術應用更緊急的事。國會認為有必要成立一個全新的政府機構，以領導所有非軍事太空行動。1958年7月29日，在美國首份國家太空戰略發布後1個多月後，時任美國總統艾森豪籤署美國85-568公共法案，成立了美國國家航空航天局，也就是NASA。

一場斯普特尼克危機，不僅嚇出了DARPA，還嚇出了NASA。

1958年NASA成立後，誕生於1915年的NACA（美國國家航空諮詢委員會）也隨之解散。

NASA在隨後20年裡，逐步繼承了NACA的人力、預算、實驗室、情報。

NASA誕生之初，在軍事和民用之間搖擺糾結。艾森豪這個問題上表現出了前瞻性，他決定將軍事和民用航天活動分開進行，讓NASA主要負責民用空間探索。

對於美國人把軍用航天活動和民用航天活動分開的決策，連前蘇聯太空研究所主任薩格德耶夫也大加讚賞，認為正是因為這個原因，導致前蘇聯向靜地軌道發射首顆通信衛星的時間比美國晚了10 年：

「前蘇聯就沒有這樣一個政府性機構, 民用航天永遠是軍事航天計劃的一個小弟弟，這影響了民用航天技術的發展。」

雖然艾森豪做了一個在現在看來是明智的決策，但在當時的大環境下，NASA更多時候需要爭氣而不是爭饅頭——冷戰產物NASA，其誕生和存在的首要價值仍然是幫美國人搶奪在世界航天領域的領先地位。前有蘇聯人要趕，後有自家人在追，被搶了預算的美國空軍，也從NASA誕生開始就牢牢盯著它。

第二任局長詹姆斯·韋伯（James Webb）對NASA的使命毫不諱言，認為NASA的首要任務就是保持美國人的榮譽：

「我對太空沒有興趣，我們在太空燒錢的唯一理由就是擊敗蘇聯。」

這個燒錢的超級機構組建後，舉全國之力上馬了三大項目：水星計劃、雙子星計劃和阿波羅計劃。

NASA成立後的三大項目

水星和雙子星兩個計劃，美國都未能追趕上蘇聯人的步伐。而到了阿波羅計劃時期，時任總統甘迺迪下令把航天科技提高到「國家威望的象徵」來重點發展，他許諾不僅要讓美國立刻成為世界第一，還要成為持續、唯一的世界第一（first but, first and, first if, but first period）。

投入超過30萬人、耗資255億美元的阿波羅登月後，NASA終於完成了「世界第一」的使命。

冷戰結束後，太空競賽就此告一段落，NASA也隨即陷入另一種尷尬。榮譽之爭在冷戰中是NASA發展的主要動力，後來卻成為了NASA艱難轉型的絆腳石。

以總統科學顧問委員會（PSAC）為代表的美國政界和學界認為，NASA陷入了「聲望陷阱（prestige trap）」裡——自成立以來，NASA就只能以第一的姿態存在。

深陷在「持續第一」的聲望陷阱裡，NASA在太空探索中的姿態、方法、立場、宣傳用語、甚至技術都被戴上了枷鎖，實用價值也被排在聲望之後。

翻譯成通俗的話就是：死要面子活受罪，讓後冷戰時代的NASA不堪重負。

二、被迫下海的NASA

2011年，亞特蘭蒂斯號返回甘迺迪航天中心後，美國人退役了所有的太空梭。此後9年裡，美國的太空人只能搭乘俄羅斯的聯盟號飛船進入國際空間站。

這一諷刺現象的根源不是因為技術，而是NASA存在的合法性飽受民眾質疑。NASA的生存危機、預算危機都來源於此。

阿波羅登月之後的太平日子裡，NASA預算開始大幅度滑坡。1969年美國哈裡斯（Harris）民意調查顯示：56%的美國人認為阿波羅計劃花費過高，64%的人認為NASA預算過多——美國人始亂終棄的態度，讓NASA陷入嚴重的資金不足。

阿波羅計劃歷時11年，耗費了美國政府天量資金

大批美國民眾認為：既然登月成功，成為世界第一了，為什麼還要繼續把納稅人的錢砸給NASA呢？用這些錢來解決更緊急的醫療、教育、基礎設施問題不好嗎？

在民主投票機制下，每一屆總統想要獲選或連任，就必須遷就民意，對NASA的預算揮起大鐮刀。但是總統們也深知發展太空技術的意義並不止於眼前，尼克森就曾在被迫砍掉NASA預算後，又充滿愧疚地說：

「我深知NASA的戰略意義遠遠超過它所擁有的預算。」

NASA嘗試過建構一些合法性，好讓政府和民眾同意它增加預算。第一個嘗試是努力渲染地球危機——地球不是人類的最終家園，它終將或毀於資源枯竭、或毀於小行星的撞擊、或毀於太陽的衰退。因此，人類必須成為「多行星物種」，必須探索太空。

這個論斷的主要推手是美國著名天文學家、科幻作家卡爾·薩根（Carl Sagan）。在科幻作家的煽動下，好萊塢的編劇導演們也默契配合，以地球災難為主題的電影風靡一時。NASA也不失時機地借用美國殖民歷史的輝煌，把「太空殖民」這個詞搬了出來。

卡爾·薩根的論述看起來很科學，人們認同但不買帳。太過遙遠的危機，遙遙無期的回報，顯然打動不了民眾為它增加數以億計的預算。

NASA在建構合法性方面所做的第二個嘗試，是努力將航天技術推向民用領域，以此來安撫民眾不滿，爭取更多的民意支持。

上世紀60年代，阿波羅登月計劃總共獲得了3000多項專利，美國的高技術產業發展受益匪淺。基於載人航天所衍生出的技術，有３萬多種民用科技產品誕生——計算機、人工智慧、遙感作業等技術的民用轉化帶動了整個工農業的繁榮。

航天技術所衍生出的民用產品，小到原子筆、果珍飲料、魔術貼、鐵氟龍不粘鍋，大到航天渦輪泵技術和精密控制技術造出的人工心臟、透析機……本世紀初美國宇航局專家曾有過測算，美國在載人航天上的每１美元投入，都能收到９美元的回報。

第二個努力看上去比第一個合理得多，但依然難以說服美國民眾。人們提出最普遍的疑問是：

「我們為了得到一口不粘鍋，必須要把送人上月球嗎？」

從阿波羅計劃開始，民眾就對NASA的質疑持續不斷。其中有三次較為著名的衝突：

第一次衝突爆發在尼克森連任的總統大選期間。20世紀70年代這段時期，正值美國民眾的反戰情緒高昂，為冷戰而生的NASA自然成為眾矢之的。

為了緩和民眾情緒，尼克森先僱傭了一個太空專題小組來研究調查未來的計劃。但當時的NASA局長佩恩（Paine）和尼克森一點默契也沒有：他繼續火上澆油，固執地帶人遊說這個小組，讓他們支持NASA的空間站、可重複使用太空梭和火星計劃。總之，佩恩要大膽地搭建一個前沿的太空交通系統。

這既是NASA和民眾矛盾最激烈的一次，也是NASA和總統矛盾最激烈的一次。佩恩的計劃被總統顧問團一票否決。削減預算前，尼克森還特意給佩恩打了聲招呼：

「你儘管告訴你的手下我有多不情願，但不得不削預算。我相信空間探索是一個長期事業。」

最終，心有不甘的佩恩在1970年引咎辭職。尼克森出於「做人留一面，日後好相見」的考慮也做出了小小的讓步，批准了NASA的可重複太空梭項目。

實際上，尼克森的顧問約翰·埃利希曼（John Erlichman）後來透露，尼克森此時頂著的壓力不止削減預算——而是被要求解散NASA，送航天英雄下崗。

第二次衝突發生在蘇聯解體後。冷戰結果已經表明，蘇聯人雖然在太空贏了好幾回合，但卻徹底輸了國運。

1993年，俄羅斯總統葉爾欽宣布終止暴風雪號太空梭計劃，美國民眾也同時掀起了對NASA的批判——冷戰都結束了，幹嘛還要死要面子活受罪？蘇聯帝國的轟然坍塌，也讓太空競賽似乎坐實了「勞民傷財」的罪狀。

第三次衝突的導火索是2003年美國哥倫比亞事故。這是NASA有史以來的最大醜聞：為了政治聲望，有故障不報，最終眼睜睜看著7名太空人命喪太空。

這次事件讓美國民眾對NASA的不滿達到頂峰，洩洪一般湧出：他們呼籲剝奪NASA的載人航天權力。最終，時任總統小布希給NASA的太空梭判了死緩。

他於2004年宣布，NASA將在2010年底送太空梭退役，並研製新的載人太空艙。同時開啟「星座計劃」，階段性推進NASA的月球、火星等太空探索項目，以此來彌補NASA存在的必要性。

小布希勉強維繫了NASA的最後尊嚴，繼任總統歐巴馬則踢了讓NASA「下海」的最後一腳。歐巴馬任期內的財政預算十分緊張：一邊是2008年金融危機帶來經濟疲軟和阿富汗戰爭加劇的財政赤字，另一邊是前任總統小布希星座計劃挖的預算大坑。

正值歐巴馬焦頭爛額之時，NASA老朋友、洛克希德·馬丁公司CEO諾姆·奧古斯丁（Norm Augustine）的一份報告點醒了國會。這份報告提到的一個重點觀點是讓複雜、可重複使用的太空梭回到更簡單小型的太空艙，將太空運輸交給市場化公司，並以商業的方式開展競爭。他在報告中寫到：

「這種方法並非沒有技術和項目風險，但它有可能降低該系統的運營成本，並有可能將美國進入近地軌道的時間加速一年左右。我們建議為這項服務建立一個新的競爭機制，大公司和小公司都可以參與進來。」

2010年，歐巴馬在演講中正式認可商業航天公司的努力：宣布終止星座計劃，以私營企業為主力，發展低軌載人航天與國際空間站計劃。

結果皆大歡喜——政府不用再頭疼預算、私營航天公司從灰色地帶正式登堂入室、NASA從「聲望陷阱」中解脫、民眾對商業公司更接地氣的經營模式表示讚許。

斯普特尼克危機62年後，美國政界、商界、民眾終於再一次在航天問題上達成一致。

三、順流而上的SpaceX

NASA的改革，給瀕臨破產的埃隆·馬斯克送來了甘霖。除了發射訂單外，NASA的大量技術、人才、政策開始源源不斷地支援這家私營企業。

NASA也樂於配合私營企業的商業故事。從貝佐斯的「重返月球」，到馬斯克的「殖民火星」，背後常常是企業和NASA之間的雙簧戲。NASA的主流科學家長期在媒體上與馬斯克一唱一和：

「火星有一天會成為家園，並且有可能成為旅遊聖地。」

NASA和商業航天企業互動，都由商業船員與貨物項目辦公室（C3PO）進行運作。政府、NASA、SpaceX，三者關係時好時壞，民眾和輿論則更關注發射的成敗。NASA一直為端平政府、軍方、商業、民眾四碗水操碎了心。

「商業航天」這個詞讓人興奮，但容易讓人忽略幕後的政府力量。航天領域的商業化大潮一浪高過一浪，其整個局面仍然是牢牢掌握在政府手裡。

到目前，美國私營企業也基本只是參與低軌道（LEO）部分的衛星網絡建設。深空探索仍然掌握在NASA手中，由其主導推進「人類探索與太空發展（HEDS）計劃」。

NASA「人類探索與太空發展（HEDS）計劃」的四步走

即使在商業航天領域裡，NASA也仍然是美國企業的大家長。除了訂單之外，美國商業航天企業的技術和人才大多來源於NASA，就連政策也需要找NASA討教。

目前的NASA，基本上是「半身入海」的舒服姿態，一隻腳在商業航天的海洋裡，另一隻腳在國家航天的岸上。如此局面得來不易，因為美國航天商業化的道路鋪墊已久。

從1958年NASA誕生起，大到整個火箭、全球跟蹤網絡、火箭分系統的研製，小到一個電池、一個潛望鏡，都曾經外包給商業公司。1984年，美國政府發布了對後來影響深遠的《空間商業發射法案》，放開火箭發射業務給商業公司。時任總統裡根說：

「我最重要的目標之一就是發展商業航天。」

但直到2003年後，美國才把商業航天當作一個重要的體系來發展，而非局部的開放。2005年，商業船員與貨物項目辦公室（C3PO）成立，作為NASA的直接分機構。C3PO的宗旨是：扶持商業航天企業、刺激航天經濟發展。

美國商業航天的三個階段

C3PO的團隊由少部分NASA工作人員和大部分外部協作人員構成。這些外部協作人員來自各行各業，如：律師、風險投資家、政府專家、企業高管等。C3PO主要負責的業務包括兩塊：往國際空間站送人和送貨，由此延伸出三大計劃。

送人的計劃是商業船員項目（CCP）。

商業船員項目（CCP）

送貨的計劃是商業軌道運輸服務（COTS）和商業補給服務（CRS）。這兩個項目的區別是COTS負責開發運載工具，CRS負責實際運輸。

商業軌道運輸服務（COTS）

商業補給服務（CRS）

除了往空間站送貨外，月球收費載荷商業服務（CLPS）也正在規劃中。

從上面三張圖表可以看出，無論送人還是送貨，SpaceX都是其中的最大贏家。馬斯克贏得的不僅僅是入場券和資金，還有NASA極為慷慨的資源分享——經驗、知識、技術、供應鏈、渠道、專家團隊、政策扶持等等。當然，這些資源也會視情況收取相應費用。

自從小布希和歐巴馬頒布一系列政策法案之後，NASA就從一個壟斷組織，轉變發展重心到科學研究和深空探測領域。離「錢」最近的低軌業務連市場帶技術一起轉讓給私營企業，自然也吸引了大量社會資本蜂擁進入。

站在NASA肩膀上的SpaceX，順流而上拿到了其中最大一塊蛋糕，馬斯克藉此獲得了數十億美元的融資。如今，SpaceX是NASA商業項目的主要承包商。

除了NASA，美國還有許多部門——DARPA、國防部等機構也向SpaceX伸出了橄欖枝，借SpaceX的平臺來發展新一代太空技術，其中包括軍事用途的太空技術。2020年10月6日，美國國防部太空發展署（SDA）向SpaceX授予了1.491億美元的合同，用以發展Starlink的飛彈跟蹤功能。

通過開放體系撬動社會資本進入，解決資金問題使其保證持續競爭力，進而反哺國防——NASA正在推動美國航天體系演化成為新的軍工複合體，堪稱DARPA之後美國軍民融合實踐的又一典範。

四、馬斯克靠什麼接棒？

在NASA傳統承包關係中，政府的支付是大包大攬的。這無形中讓承包商養成了低效率、做無用功的壞習慣，反正政府會替項目延期和超預算買單。但在C3PO的管理下，NASA把原來的一次性競標改為了裡程碑式競標，這就相當於打破了承包商的「鐵飯碗」。

此外，傳統承包關係中，NASA是購買整個產品系統的所有權，這項開支無疑巨大。新的承包關係中，產品所有權仍然保留在企業，NASA只購買服務，例如一張船票或者一次貨物運輸。

這一轉變讓NASA在和供應商議價時可以足夠遊刃有餘。12月2日，中國嫦娥五號在月球表面「挖土」成功。一天後，NASA宣布將聘請Lunar Outpost等4家公司為其採集月球土壤，合同總金額僅為25001美元。Lunar Outpost公司由於本來就有在月球挖土的計劃，所以NASA所支付的費用僅僅為1美元——這1美元尚需分為三期支付，籤約後先支付10%，著陸器發射後支付10%，在正式收到採集樣品後支付80%尾款。

即便是這樣的合同，投標者也是趨之若鶩，NASA收到了來自全球至少16家公司的22份應徵提案，競爭激烈程度可見一斑。

NASA改革後的管理模式，本質上是一種結果導向的精細化過程管理。NASA打破了原來「大鍋飯」的管理機制，又以商業為導向，重新整合成一張更精密的拼圖。

以COTS為例，NASA給SpaceX和軌道科學公司在預研、檢驗生產、飛行展示三個階段內，又規定了許多個「裡程碑」指標。NASA雖然也會預付一筆很少的費用，但只有當承包商完成裡程碑任務後，NASA才會支付更多，並把最終的大訂單作為獎勵送給承包商。

SpaceX也是在COTS的競標中一路打怪升級，完成了30多個「裡程碑」任務，才拿到最後的大訂單。

為什麼SpaceX能贏得NASA的芳心？答案是五個詞和一句話。

五個詞分別是：效率、成本、資本、創新、可靠。

效率：靈活高效是新興科技公司的殺手鐧，也是NASA尋求商業合作的主要原因。SpaceX壓縮了決策和製造周期，在管理方面儘可能精簡團隊規模，同時將管理層級控制在最少。

SpaceX曾對NASA抱怨國際合作：

「為什麼日本宇航局的人，

一個小決定要磨嘰一個多月？」

成本：這是洛克希德·馬丁和波音公司出局的主要原因。洛克希德·馬丁和波音結成壟斷聯盟，多年來狠敲NASA竹槓。而與SpaceX合作之後，NASA發現開發火箭的成本降低到了原來的10%-40%。

在商業船員項目的裡程碑式計劃——CPC 2中，SpaceX以5500萬美元/席的價格贏得了NASA數百億的最終訂單。與此同時，SpaceX的競爭對手波音公司報價是9000萬美元/席，甚至比俄羅斯宇航局8000萬美元/席的價格還要高。

資本：這是RpK公司淘汰的原因，也是美國發展商業航天的主要目的。太空政策首席分析師，約翰·M·洛格斯登（John M. Logsdon）曾經評價NASA：

「多年來，人民和政府都願意繼續載人航天事業，但他們支付的預算僅夠維繫研究機構的勉強生存。」

NASA的預算很有限，他們當然不想當錢袋子。NASA給自己的定位是種子基金，以此為槓桿來撬動社會資本入局。COTS項目中，NASA會把項目的政府出資佔比壓縮在40%左右。RpK入圍但又被解約，是因為沒能籌到足夠份額的商業資金。

創新：由於沒有歷史包袱，SpaceX可以輕裝上陣搞研發。早在2010年NASA艱難適應數位化設計時，SpaceX的團隊已經實現了設計全流程無紙化。另一方面，由於NASA受美國國防法的嚴格限制，在國際交流方面較難開展。而SpaceX則少有體制束縛，方便推進更多的國際合作。

可靠：這是藍色起源出局的主要原因。雖然都是網際網路背景出身的創新者，但馬斯克比貝佐斯更具有超級產品經理的稀缺品質——跑馬圈錢的同時還得把活幹好。據NASA的文件記載，藍色起源公司曾經有多次任務未達到時間和質量的要求。相比之下，SpaceX的完成度和可靠性都較高。

馬斯克儘管看上去像科技瘋子，卻是美國政府操心最少的一個。1986年，挑戰者號太空梭發射後爆炸，直接刺激了同年《美國航天商業貨物禁令》的出臺。這一事件也給後來的商業航天者留下了巨大陰影。馬斯克卻能一邊融資找錢，一邊完成任務——這樣上能為國分憂、下能自食其力的企業家，政府當然喜歡。

效率、成本、資本、創新、可靠，總結成一句話就是：

「聽國家話，把活幹好。」

參考文獻：

[1] 曉雨，NASA40年歷史的回顧，1999

[2] Kimberly AmaDeo, NASA Budget, Current Funding, History, and Economic Impact, 2020

[3] NASA，https://www.nasa.gov，2020

[4] NASA, Commercial Orbital Transportation Service, 2014

[5] Robert M. Kelso, Commercial Space Development: What' s the Next? , 2007

[6] Roger Launius, Imprisoned in a Tesseract: NASA's Human: Spaceflight Effort and the Prestige Trap, 2012

[7] Ann Beardsley, Historical Guide to NASA and the Space Program, 2017

[8] NASA, JSC Oral History, 2020

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